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环形零件短流程铸辗复合成形技术研究进展秦芳诚1,齐会萍2,李永堂2,武永红2,亓海全1,刘崇宇11. 桂林理工大学材料科学与工程学院2. 太原科技大学金属材料成形理论与技术山西省重点实验室摘 要:轴承套圈,法兰等环形零件作为关键连接,传动,回转和支承结构件,在航空航天,风力发电,高铁,船舶和高档数控机床等重大装备制造领域应用非常广泛.环形零件的生产是一种高能耗的热加工过程,传统生产工艺主要有两种:(1)厚板轧制-弯卷-焊接成形,该工艺下环件焊接部位应力集中明显,在高压,强腐蚀等恶劣服役条件下为弱性能区;(2)通过冶炼-浇铸-加热-锭坯开坯-下料-圆棒加热-锻造-冲孔-加热-环坯热辗扩来实现环件生产,该工艺流程冗长,开坯,锻造和冲孔工序设备资金投入巨大,多次加热导致能源消耗和材料浪费严重,不利于环境友好......
文章编号:1004-0609(2011)07-1647-09 环件热辗扩成形有限元建模仿真研究进展 王 敏1, 2, 杨 合2, 郭良刚2 (1. 湖北汽车工业学院 材料工程系,十堰 442002； 2. 西北工业大学 材料科学与工程学院 凝固技术国家重点实验室,西安 710072) 摘 要:环件热辗扩成形问题是多场,多因素耦合作用下集三维连续渐变,非稳态及非对称等特点于一体的高度非线性问题,采用有限元建模仿真方法研究与发展该技术对实现无缝环形构件的高质量,低成本及短周期制造具有重要意义.分别从宏观和微观尺度评述环件热辗扩成形有限元建模仿真的国内外研究现状,存在的问题与发展趋势,进而指明其发展方向如下:大型,复杂环件径,轴双向热辗扩成形全过程自适应建模的仿真方法与关键技术；环件热辗扩成形过程宏观与微观有限元建模仿真无缝集成技术；适用于以环件热辗扩为代表的连续局部塑性......
从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形型腔数值设计方法研究刘赣华,张振铎,钱锦年,邹洋江西理工大学机电工程学院摘 要:从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形是一种塑性成形螺旋锥齿轮的新工艺.辗压成形过程中,型腔会因挤压而产生弹性变形,同时,齿轮锻件脱模后会产生弹性回复,这两种行为都会影响螺旋锥齿轮锻件的齿形精度.为了提高齿形精度,在有限元分析软件DEFORM-3D中对螺旋锥齿轮双锥辊辗压的成形过程进行数值模拟.采用两步法和点追踪相结合的方法,对螺旋锥齿轮锻件和型腔的弹性变形行为进行模拟分析,得到了成形的螺旋锥齿轮锻件的弹性回复规律和型腔的弹性变形规律,并采用反向叠加修正的方法对型腔进行修正,最终得到正确的型腔.关键词:螺旋锥齿轮;双锥辊辗压;弹性变形;弹性回复;模拟分析;......
大型钛环热辗扩成形轧辊尺寸效应及优化 郭良刚1,王敏1,杨合1,孙志超1 (1.西北工业大学,陕西,西安,710072) 摘要:在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用.本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采甩FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制.研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围.R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好,应变和温度分布较均匀的大型钛环. 关键词:大型钛环; 热辗扩; 轧辊尺寸; 动力显式FEM; 热力耦合; large ring......
高温合金涡轮盘辗压焦让22. 北京科技大学摘 要:制造大飞机及其新一代超音速隐形战机的航空涡扇发动机中间的叶片与涡轮盘的制造一直是该领域内的核心技术.想要把上述工作搞好,就需要在制造高温合金涡轮盘技术上有所突破.近年来国际上出现的双结晶颗粒度局部微观组织分布改善新技术已在美国和欧洲飞机涡轮盘上开始应用.但是制造工艺究竟采用金属热处理方法,还是采用辗压塑性成形技术一直是个争议.其中热处理的方案不失为一种稳妥的制造方案,现已被美国等国采用,但是此方法费时费力不说,主要是在制造过程中结晶粒度不可控就成为这种工艺的一个短板.而辗压技术控制晶粒分布可根据设计参数来设置工艺路线,达到过程可控.关键词:......
三辊楔横轧辗压力的研究郭长武,栾瑰馥,田福生摘 要:通过实验验证了三辊楔横轧中轧件轴平行部对轧辊变形楔平直部分碾压力的存在,它是楔横轧时轧制力的重要组成部分.给出了辗压力作用面积公式和多元回归得到的辗压变形影响系数的经验公式.关键词:楔横轧;变形楔;轧制力;单位压力;接触面积;......
of profile ring rolling using a hybrid mesh model [J]. J Mater Process Tech, 1998, 80-81: 99-205. 钛合金大型环件热辗扩成形应力-应变场 演变规律的尺寸效应 王 敏1, 2 1. 湖北汽车工业学院 材料工程系,十堰 442002； 2. 重庆大学 材料科学与工程学院,重庆 400044 摘 要:基于可靠的钛合金大型环件热辗扩成形过程热力耦合三维有限元模型,研究并对比了不同尺寸环件的应力应变场演变规律.结果表明:对于不同尺寸环件的成形过程,当(整个成形过程的当量每转进给量分配比)减小时,成形结束时的Mises应力峰值可能从环件的驱动辊侧咬入点转移至芯辊侧咬入点,而等效塑性应变峰值有从环件外表面向内表面转移的可能性；当(整个成形过程的当量变形区长度)增大时,成形结束时的Mises......
螺旋叶片锥辊辗轧机喂料装置的设计王红梅沈阳工业大学工程学院 辽阳 111003摘 要:无轴螺旋叶片的应用越来越广泛,这里从结构上介绍了厚螺旋叶片的锥辊辗轧机喂料装置的核心设计,该装置较好地满足了生产的需要.关键词:螺旋叶片;轧机;喂料;......
轿车变速器的粉末冶金齿轮Günter Rau,Lorenz S.Sigl,韩凤麟摘 要:粉末冶金齿轮由于材料中残留有孔隙,和用切削加工铸锻材料制造的零件相比,强度与耐磨性较差,不适用于重负载应用.通过横向辗压,利用选择性表面致密化,可显著改进粉末冶金齿轮的强度与耐磨性.这篇论文阐述了用压制,烧结,选择性表面致密化,表面硬化及根据要求的品质水平可能还有最后珩磨,制造轿车变速器的粉末冶金螺旋齿轮.研究了各种参数,诸如材料组成,横向辗压与热处理的工艺参数对致密化与硬度深度,孔隙形态,显微组织,齿轮齿廓,DIN品质以及表面粗糙度的影响.初步研究是在3轴的总成成对试验台架上进行的,其表明粉末冶金齿轮具有高负载承载能力.关键词:粉末冶金;螺旋齿轮;横向辗压;选择性表面致密化;......
辗后再加热温度对25Mn钢环件组织及织构的影响秦芳诚,李永堂太原科技大学材料科学与工程学院摘 要:对25Mn钢铸坯辗扩后环件进行不同温度的再加热,借助光学显微镜观察组织以及利用扫描电镜和电子背散射衍射技术分析晶粒取向差角分布,织构演化过程和拉伸与冲击试样断口形貌.结果表明,加热温度升高,晶粒尺寸增大趋势明显,660℃时大约2/3的晶粒平均直径为16~28μm,但基本呈正态分布特征;高温条件下,亚晶界通过回复作用不断吸收位错,晶界取向差角向大角度晶界迁移的比例增加.反极图结果表明织构形态主要为{001}<110>,600℃时织构强度高,伴有{112}<110>组分织构;随着再加热温度升高织构强度明显减弱.所测定试样力学性能均较高,拉伸断口韧窝明显,且在660℃时韧窝直径大,塑性最......
