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鋁合金熱成形的案例

合金MIG焊接焊縫成形差的缺陷原因及防止措施
1. 產生原因:   ⑴焊接規范選擇不當;   ⑵焊槍角度不正確;   ⑶焊工操作不熟練;   ⑷導電嘴孔徑太大;   ⑸焊接電弧沒有嚴格對準坡口中心;   ⑹焊絲、焊件及保護氣體中含有水分;   2、防止措施:   ⑴反復調試選擇合適的焊接規范;   ⑵保持焊槍合適的傾角;   ⑶加強焊工技能培訓;   ⑷選擇合適的導電嘴徑;   ⑸力求使焊接電弧與坡口嚴格對中;   ⑹焊前仔細清理焊絲、焊件;保證保護氣體的純度。
楔橫軋多楔成形合金連桿的模擬
在目前所有的成形工藝中具有顯著的優勢特點。 楔橫軋多楔軋制變形過程屬于非線性大塑性三維成形問題,變形過程中軋件所受到的三維應力應變狀態復雜,成形機理更為復雜。隨著數值模擬方法的不斷發展,數值模擬的精度不斷提高,復雜的塑性變形模擬結果越來越可靠,是目前研究楔橫軋多楔軋制工藝過程的主流方法。借助數值模擬仿真分析方法,調整楔橫軋模具各楔的工藝參數以及排布位置的變化,獲得應力應變場的變化規律,探索其變形、缺陷產生機理,為今后進一步研究楔橫軋多楔零件的精確成形及金屬流動提供了理論參考依據。 建立有限元數值分析模型 整體軋制的楔橫軋多楔有限元模型,如圖1 所示。該模型包括多楔軋輥、擋板及軋件等。假定軋輥是剛性體,軋件是塑性體,軋輥下壓軋件的方向為Y 向(徑向),垂直徑向的方向為X 向(橫向),平行軋件中心軸的方向為Z 向(軸向)。由于軋件結構對稱,取軋件的一半作為研究對象進行有限元模擬。 圖1 楔橫軋多楔有限元模型 楔橫軋多楔模具設計有4 個楔:隔斷楔、側主楔、內側楔、外側楔,各楔均由楔入段、平整段、展寬段和精整段組成,其在軋輥上的排列順序,如圖2 所示。 圖2 楔橫軋多楔模具設計圖 模擬中選取的軋輥和軋件的各工藝參數為:工件直徑18mm,軋輥直徑500mm,成形角30°,展寬角13°,斷面收縮率47%。 模擬結果與分析 軋件的模擬成形過程 鋁合金連桿坯料呈啞鈴狀,形狀不對稱,各段桿的直徑不同,軋制時變形過程很復雜,是一個典型的多楔多道次軋制過程。多楔楔橫軋軋制鋁合金連桿的數值模擬成形過程,如圖3 所示。 圖3 軋件成形過程 圖4 楔橫軋軋件金屬流動網格圖 金屬流變行為分析 金屬流動狀況影響軋件的形狀、尺寸,所以必須要充分掌握金屬的流動規律。
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合金汽車頂蓋拉延成形優化及回彈控制
對于本文所述無天窗類頂蓋,其拉深程度小,表面圓弧大,沒有復雜的特征形狀,因此總體來說其成形相對簡單,但是仍不可避免存在圓角凹陷和破裂、法蘭部位起皺等缺陷,其中最難以解決的問題是拉延后大面積回彈。 在汽車輕量化的要求下,頂蓋常用5系及6系鋁合金進行冷沖成形,且厚度較薄,一般在1mm左右。本文所述為江淮某型號汽車頂蓋,其材料指定為6016鋁合金,厚度為1mm。該材料強度較高,綜合性能較好,但是延伸率較低,屈強比大,在常溫下成形性能并不是很好,而且成形后回彈嚴重,因此需要設計更為有效的柔性成形工藝來提高表面質量和制件精度。充液拉深工藝作為一種典型的柔性成形工藝,被廣泛應用于汽車制造和航空航天領域。該工藝在成形階段通入高壓液體代替凹模或者凸模,降低模具成本以及后期的修模時間,并能在模具之間形成良好的潤滑作用,減小摩擦力。現針對該零件已經設計完成一套完整的拉延模具,但在后續參數調整中發現仍然存在一定的問題,主要是法蘭起皺和回彈量過大,本文在現有模具基礎上,基于大型商用有限元模擬軟件Dynaform對模具進行調整和工藝改進,提高成形質量并減小回彈。 初始模具成形效果 圖1為根據現有模具提取的有限元模擬當中使用的模型示意圖。該零件成形過程中,其成形質量主要受到壓邊力、拉延筋形狀和分布、以及液壓加載方式的影響。現有模具中拉延筋的形狀和位置已經固定,從俯視圖來看主要為四周直邊,圓角處無拉延筋,前階段模擬中主要調整壓邊力以及液壓加載曲線。通過模擬得到的最優的壓邊力為40kN,液壓力在調整過程中主要采用如圖2所示的三種加載方式,得到的最優路徑為c,該路徑可以保證成形過程中板料充分變形,減少起皺和拉裂缺陷。模擬得到的最佳結果如圖3(a)所示。
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合金輪轂模鍛成形數值模擬優化分析
6082 鋁合金屬于Аl-Si-Mg-Mn 系耐熱鍛鋁,具有良好的可成形性、可加工性和處理后(T6狀態)具有較高的機械性能,化學成分見表1,廣泛應用于航空固定裝置及卡車、船舶類的零部件。本文以6082 鋁合金后輪輪轂為研究對象,針對鍛造輪轂成形質量,利用有限元數值模擬軟件對主要成形工步進行模擬計算,分析成形過程金屬流動特點及缺陷產生條件,從而優化鋁合金輪轂成形過程。 圖1 為鋁合金輪轂鍛件圖。該鋁合金鍛件帶有高度88mm、寬度50mm 的凸臺;頭部存在凹槽和凸臺,圓周方向肋薄而長,需要的材料少,材料流動距離遠;終鍛拔模和充填較難,在鍛造成形過程中,由于冷卻快導致材料流動性差,易出現折疊、充不滿等缺陷;鍛件截面在高度方向上變化較大,復雜等級為S3 級,10 個加強肋成形難度較大。 有限元模擬分析 為解決鍛件成形難點、縮短工藝調試周期,對鋁合金輪轂鍛件的鍛造成形過程進行有限元模擬分析,通過優化工藝參數,來獲得各工步合理的鍛造成形結構,從而指導實際生產,以達到縮短鍛件生產周期的目的。結合我司設備特點,確定了鋁合金輪轂的鍛造工藝方案為壓扁→預鍛→終鍛,通過有限元分析軟件對各工步進行模擬分析。 表1 6082 鋁合金化學成分(%) 圖1 鋁合金輪轂鍛件圖 參數化設置 ⑴定義坯料屬性。 依據工藝設計導入所需規格尺寸的坯料幾何模型,對坯料進行網格劃分、定義材料屬性、摩擦條件及傳導。 坯料網格劃分采用面網格+體網格,為提高模擬的準確性,對坯料幾何面網格進行細化,導入6082 鋁合金材料屬性,坯料初始溫度設置為520℃,摩擦條件為水基石墨潤滑,交換定義為強交換。 ⑵模具初始條件設置。 成形上、下模設置為剛性模型,進行面網格劃分,定義模具初始溫度為250℃。
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鋁合金熱成形圖1
合金發動機罩蓋沖壓成形
DC鋼板具有良好的沖壓成形性能,在沖壓時可以形成復雜零件形狀而不發生開裂,用于發動機罩蓋時,通常采用的板材厚度為0.7~0.8mm。與DC鋼板相比,目前應用于汽車的鋁合金板材的塑性較差,塑性各向異性遠小于DC鋼板,在沖壓成形時,在局部位置容易產生開裂和起皺等缺陷。此外,鋁合金板材還存在表面在運輸、沖制和后續生產過程中,極易產生劃痕,從而影響其涂裝性能和表面質量,沖制過程中產生較大回彈等缺點。 本文以國內某轎車車型為例,對其鋼制發動機罩蓋采用鋁合金板材進行替代沖壓試制,并針對沖壓成形過程中遇到的相關缺陷提出了改進措施,最終制造出質量合格的鋁合金發動機罩蓋。 試驗設備與材料 試驗設備主要包括2000t級別的沖壓機、模具和剪板機。其中,剪板機主要用于裁剪沖壓的鋁合金坯料。本試驗中主要對汽車外覆蓋件進行沖壓成形,主要模具包括凸模和凹模,鋁合金板材沖壓成形時直接采用鋼制外覆蓋件的沖壓模具。原發動機外覆蓋件采用厚度為0.8mm的DC06鋼板,替代的鋁合金材料為0.9mm厚的6016鋁合金,由于二者的厚度差別較小,因此采用原鋼制的外覆蓋件沖壓成形模具對鋁合金板材進行沖壓成形。 圖1 剪板機和2000t級別的沖壓機及模具 表1 DC06和6016的性能對比 6016鋁合金板材的性能如表1所示,與原鋼材DC06相比,6016的均勻延伸率、塑性各向異性指數和FLD0值均偏小,此外其屈強比為0.58,DC06的屈強比為0.53,這些指標均表明,6016鋁合金板材的成形性能較差。因此,雖然此模具可以穩定生產出質量合格的鋼制汽車外覆蓋件,但采用鋁合金板材時,能否生產出合格質量的外覆蓋件,仍有待觀察。 沖壓結果 進行第一輪沖壓后,在外覆蓋件前端發生嚴重開裂,如圖2所示。
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合金汽車頂蓋拉延成形優化及回彈控制
來源:精沖世界
『分享』設計:純合金特性概述
設計:純鋁合金特性概述 目前是電子散熱器使用最廣泛的材料。的特性非常適合于制造散熱器。導熱性能好,價格便宜。 下面介紹一下散熱行業所使用的純鋁合金的特性,使大家對鋁合金有個教深入的認識。 一 純 密度:是一種很輕的金屬,密度為 2.72 克 / 厘米 3 ,約為純銅的 1/3 。 導電導熱性:的導熱及導電性能好,當的截面和長度與銅相同時,的導電能力約為銅的 61 %,如果與銅的重量相同爾截面不同(長度相等),則的導電能力為銅的 200 %。 化學特性:抗大氣腐朽性能好,因為其表面易形成致密的氧化鋁膜,能阻止內部金屬的進一步氧化,與濃硝酸、有機酸及食品基本不起反應。 呈面心立方結構,工業用純塑性極高 ( ψ =80%), 很容易承受各種成型工藝,但其強度過低, σ b 約為 69Mpa, 故純只能通過冷變形強化或合金化來提高其強度后,才可以作為結構材料; 是非磁性,無火花材料,且反射性能好,既能反射可見光,也能反射紫外線; 中的雜質為硅和鐵,當雜質含量越高時,其導電性,抗腐蝕性及塑性越低; 二 . 鋁合金 如果在中加入適量的某些合金元素,再經過冷加工或者處理,可以大幅度的改善某些特性,中最常用的合金元素為銅、鎂、硅、錳、鋅 , 這些元素有時單獨加入,有時配合加入,除了上述元素外,有時還加入微量的鈦、硼、鉻等。 根據鋁合金的成分及生產工藝特點,可以分為鑄造鋁合金及形變鋁合金兩類。 形變鋁合金:這類鋁合金通常通過熱態或冷態的壓力加工,即經過軋制,擠壓等工序,制成板材、管材、棒材以及各種型材使用,這類合金要求具有相當高的塑性,故合金含量較少。
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7050 合金Z形型材雙曲度彎曲成形的研究
本文介紹了7050 鋁合金Z 形截面型材彎曲成形的工藝方法,從材料的力學性能、截面特點、模具的設計以及成形工藝參數等方面進行分析,針對成形過程中遇到的問題和難點,提出解決辦法,提高成形質量。 在現代飛機零件制造中,很多框緣類和長桁類零件大都采用擠壓型材制造,根據結構設計的需要,此類零件多選取L 形與Z 形截面的型材。而該類零件由于在裝配時直接與蒙皮鉚接,難免會出現單曲度、雙曲度甚至多曲度這樣復雜的理論外形,這就需要對型材進行彎曲成形,用以貼合蒙皮外形,保證整個飛機結構外形輪廓的流線,并增加結構強度。因此,型材零件的彎曲成形技術是鈑金零件的一種通用的制造技術,而彎曲成形的質量也直接決定了產品質量和飛機的制造水平。 彎曲成形工藝方法包括拉彎成形、滾彎成形和壓彎成形。其中,對于彎曲半徑較小,曲率變化較集中的零件,多采用壓彎成形。本文主要以7050 鋁合金為例,介紹Z 形截面型材的雙曲度壓彎成形工藝。 成形工藝難點 7050 屬于高強度可處理合金,具有極高的強度及抗剝落腐蝕和抗應力腐蝕斷裂的性能,以T76511 狀態為例,其抗拉強度達到552MPa,厚度為1.6mm 時延伸率僅為5%,材料在室溫下真實應力-應變曲線如圖1 所示。材料屈強比較大,硬化趨勢偏小,成形過程中變形區的應變不易向鄰區傳播,容易出現斷裂或因成形不充分導致嚴重的回彈,此外由于Z 形截面的結構特點,邊會對變形產生抵抗,造成型材截面產生畸變。 圖1 7050-T76511 鋁合金型材材料真實應力- 應變示意圖 以國產某型機機身長桁零件為例,采用7050-T76511 鋁合金,型材截面如圖2 所示,厚度為2mm,長度為1400mm。該零件理論外形(圖3)為多曲度帶折彎和下陷,零件沿Y 軸和Z 軸有不同曲度。
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合金汽車覆蓋件沖壓成形的回彈模擬分析
圖7 n=0.192的回彈云圖 圖8 n=0.226的回彈云圖 圖9 n=0.26的回彈云圖 r值對沖壓回彈的影響 圖10 r=0.565的回彈云圖 圖11 r=0.599的回彈云圖 圖12 r=0.619的回彈云圖 塑性應變比r值對鋁合金板材的回彈影響規律如圖10~圖12所示,r值為0.565、0.599和0.619時,其最大回彈量分別為27.20mm、24.09mm和26.00mm;隨著r值的變化,最大回彈量未出現明顯的單增或單減的趨勢;在材料其他性能不變的情況下,r值在0.565至0.619之間變動時,最大回彈量變動范圍為24.09~27.20mm。 結束語 6016鋁合金作為汽車覆蓋件外板時,由于較低的彈性模量和較大的彈性變形,變形后的回彈量比鋼制材料大,因此以代鋼進行輕量化設計和制造時,針對鋁合金沖壓件的回彈補償和控制尤為重要。此外材料的基本力學性能對零件沖壓成形后的回彈量有很大影響,具體表現為:隨著屈服應力的增加,回彈量增大,回彈量最大位置均出現在成形后板料的左右上端邊緣位置;隨著n值的增加,回彈量最大值在減小;當6016鋁合金板材在合理的范圍內變動r值時,回彈量未出現明顯的變化趨勢。因此,在進行鋁合金選材或原材料生產控制時,從減小回彈量的角度出發,應盡量降低材料的屈服強度并增加材料的加工硬化指數。 本文節選自《鍛造與沖壓》第14期。
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工程案例-合金后保險杠彎曲成形(LS-DYNA) ¥3.99
最近,接到某合作單位的請求,在鋁合金后保險杠加工之前,進行彎曲成形仿真,以得到最優的加工工藝參數,避免加工缺陷。 該保險杠及加工設備如下圖所示。 材料類型為6082-T4,材料曲線如下圖所示。 在DYNA中模擬相同邊界條件,使用控制運動來模擬真實的彎曲過程。過程如下所示。圖中的靜止部件為檢具,用來直觀對比彎曲成形的精度。 經過仿真,確定了最佳的加工工藝。 為保守企業秘密起見,練習用K文件使用的是下列的簡單模型。練習K文件放在附件中,有需要的可以下載,參照K文件的設置即可完成仿真分析。 覺得有用的請記得點贊,謝謝。
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變摩擦系數下的合金板材沖壓成形無網格法數值模擬
相對于傳統鋼材而言,鋁合金材料有著質輕、比強度高、耐腐蝕等一系列優良性能。在兼顧汽車性能、質量、強度、安全的同時,還能有效減輕汽車重量,是目前最佳的汽車輕量化材料,廣泛用于汽車行業。 沖壓成形工藝是生產鋁合金汽車零部件主要方法之一。由于汽車零部件結果復雜,在沖壓成形過程中,鋁合金板料處于大變形狀態,相對變形較大的區域容易產生拉裂、起皺、回彈等缺陷,造成鋁合金汽車零部件成形性能較差,成形精度難以控制。因此,研究汽車用鋁合金板材的沖壓成形工藝顯得尤為重要。 隨著計算機技術及有限元理論的不斷發展,使用數值仿真技術研究鋁合金板材的沖壓成形工藝越來越廣泛。在沖壓成形過程的數值仿真中,摩擦系數作為鋁合金板料和模具之間的接觸邊界條件,對板料變形及成形性能有著重要影響。目前,許多學者采用平均摩擦系數或經驗摩擦系數模擬鋁合金板材的沖壓成形過程。然而有學者研究指出,在鋁合金沖壓成形過程中,摩擦系數隨著成形速度及接觸壓力的變化而變化,不再是簡單的固定值。基于此,采用變摩擦系數模擬鋁合金板材的沖壓成形過程更符合實際。 近年來,無網格理論和技術日漸成熟,LS_DYNA、ABAQUS等大型商業軟件均加入無網格計算板塊,其計算精度高于有限元法,在分析材料大變形及斷裂方面有著顯著優勢。因此,以變摩擦系數作為鋁合金板材和沖壓模具的接觸邊界條件,并選擇無網格耦合有限元的方法對鋁合金零部件的沖壓過程進行仿真分析是一個更為有效的方法和途徑,而此類方法的相關研究較少見于文獻報道中。 本文以6016鋁合金作為研究對象,通過標準拉伸及高速拉伸試驗得到了鋁合金板材的準靜態及動態力學性能;考慮成形速度及接觸壓力對鋁合金板材摩擦系數的影響,使用摩擦系數測試系統測試,得到了成形速度和接觸壓力介于0~900mm/s及0~26.2MPa時的變摩擦系數。
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鋁合金熱成形圖2
SPR自鎖鉚釘在汽車輕量化之合金板間連接的成形仿真技術研究 ¥60
作為一種通用連接技術,可以實現鋼板、鋁合金板材、鑄及擠壓等金屬板材間建立SPR自穿刺鉚接連接。 SPR 工藝介紹: SPR 是一種機械連接工藝,能將兩層或更多層相同或不同材質和牌號的金屬及非金屬板進行機械連接。 SPR連接工藝的獨特性: >>可連接相同或不同類型材料(鋼板、鋁合金板、鎂合金板、擠壓鋁合金板、鑄鋁板、非金屬板等); >>能用了連接兩層甚至更多層板材; >>能實現常規工藝如焊接等無法實現的材料連接; >>可手動實現也能自動實現; >>采用雙面安裝方式,板材兩邊的工具可達性都有要求; >>無需預制孔; >>工件板材連接后不被完全刺透。這意味使用 SPR 連接具有高防水性; >>可配合使用鉸接提高連接強度; >>使用特定表面涂層的鉚釘可實現連接高防腐性。 連接過程工藝(見下圖): >>在鉚槍推動下,鉚釘刺穿頂層板(如果 2 層以上板也刺穿中間層板) >>在底模作用下,板材和鉚釘變形,形成機械自鎖(Interlock) 本次仿真主要針對鋁合金板間建立SPR連接仿真,其他材料間雷同該仿真。 收費內容為仿真求解源文件,對成形仿真有重要參考價值,值得擁有學習。 備注細節內容(干貨滿滿,): 1)LS-Dyna自適應網格技術; 2)二維軸對稱代替三維實體仿真模型,提升工作效率; 3)零部件失效設置,沖壓成型仿真技術再現; 4)后處理中實現三維實體全展示及其他性能查看。 PS: 記得關注我啊,你的點贊是最好的無聲支持,謝謝。
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FGH97 合金高壓渦輪盤等靜壓成形技術研究
FGH97(FGH4097)合金為鎳基γ'相沉淀強化型粉末冶金高溫合金,基體為γ 相,是我國研制的新型粉末高溫合金,該合金在650 ~750℃溫度區間具有優異的綜合力學性能,廣泛應用于先進航空發動機的渦輪盤、篦齒盤等關鍵端部件的制造。 等靜壓(HIP-Hot Isostatic Pressing)工藝是一種以氮氣、氬氣等惰性氣體為傳壓介質,一定的溫度和壓力共同作用于密閉容器中的制品,對制品進行壓制燒結處理的技術。HIP 成形技術,是在冷等靜壓和熱壓技術基礎上發展起來的綜合工藝,最早開始用于難成形材料的制坯和擴散連接。但隨著HIP 設備和計算機技術的發展,HIP 在近凈成形難加工材料復雜零件方面的技術優勢和經濟優勢逐漸顯現了出來,成為當今世界工業發達國家研究的熱點。等靜壓技術早期主要用于核燃料的制備。國內導彈研究院的海泓分析了鈦合金粉末冶金技術的優點,并采用鈦合金粉末冶金技術成形出性能優越的空對空導彈伺服機構殼體。 本文研究的高壓渦輪盤是Ⅰ類轉動件(圖1),材料為FGH97 合金,單級結構,高壓渦輪盤圓周上有90 個樅樹型榫槽,用于裝配高壓渦輪工作葉片,并通過鎖板固定,榫槽底部加工φ6.7mm 的斜孔,用于給高壓渦輪工作葉片提供冷氣。本文旨在采用等靜壓工藝,成形出尺寸和表面質量滿足加工要求、組織性能滿足盤件技術要求的粉末制件,實現FGH97合金盤件的研制。 圖1 高壓渦輪盤零件圖 高壓渦輪盤等靜壓成形工藝 高壓渦輪盤主要制備工藝流程為:真空感應冶煉母合金棒料→等離子旋轉電極法(PREP)制備粉末→粉末處理→粉末裝套→等靜壓成形(HIP)→機加工(去包套皮)→處理(固溶+時效)→理化檢驗(切除試樣環)。
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合金化處理被廣泛應用于成形鋼中
近年來,熱成形鋼在汽車白車身中的應用逐年增加,為進一步改善該鋼的強塑性,微合金化處理被廣泛應用于熱成形鋼中。 Nb元素對熱成形鋼的組織性能調控作用顯著,可以有效細化原始奧氏體晶粒,形成的納米第二相會釘扎位錯,同時提高材料的強度與塑性。 LIANGJ等研究了Nb微合金化對商用38MnB5鋼組織性能的影響,發現添加Nb后,尺寸為20~50 nm的(Nb,Ti)c均勻分布在基體上,原始奧氏體和馬氏體塊尺寸分別減小至15.9 um和0.55 um,抗拉強度維持在1.9 GPa的同時,總伸長率達到9.14%。 LINL等研究了不同Nb含量對22MnB5鋼的影響,發現隨著Nb質量分數的增加 (0->0.027%-0.049%) ,原始奧氏體晶粒度與馬氏體板條寬度均更加細小;當Nb質量分數為0.049%時,細化效果最為顯著,原始奧氏體晶粒度與馬氏體板條寬度僅為傳統熱成形鋼的1/3左右。V微合金化也可實現強塑性的提升,但V是低溫析出元素,大多數固溶在基體中。 采用Nb-V復合添加的方式,利用微合金元素之間的協同作用更有利于析出碳氮化物,能進一步提升熱成形鋼綜合性能。圖1所示為3種試驗鋼顯微組織圖像,相較于無微合金元素的30MnB5 鋼30MnB5Nb鋼的原始奧氏體晶粒尺寸變得細小,Nb-V復合微合金化對原始奧氏體晶粒度的細化效果最為顯著。 LIU B等研究了不同Nb、V含量配比對試驗鋼顯微組織的影響,發現Nb元素的添加會提高殘余奧氏體的含量,而V對殘余奧氏體的影響較小,利用0.035%Nb+0.025%V (質量分數) 微合金化后的試驗鋼平均晶粒尺寸最小,僅為1.6um左右。此外,中信金屬股份有限公司與中國汽車工程研究院合作開發的0.04%Nb+0.04%V熱成形鋼已成功實現工業化試制并裝車應用。
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大米回饋,跪求Autoform成型材料7075合金材質文件
如題,誰有7075鋁合金成型材質文件啊.成型材料我自己不能編輯,得R10版本才能編輯,但是我沒有.誰有這種材料啊,或者誰有R10版本能幫我編輯下啊.