国家高技术研究发展计划(2012AA040202)
- 作品数：11 被引量：45H指数：4
- 相关作者：张磊王文杰林峰王欣徐春国更多>>
- 相关机构：清华大学北京机电研究所机械科学研究总院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家科技重大专项国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术更多>>
- 6061铝合金高温流变行为被引量：11
- 2015年
- 利用Gleeble‐3500热模拟实验机，对6061铝合金在变形温度为350℃、400℃、430℃、460℃、480℃和500℃，应变速率为0.001 s－1、0.01 s－1、0.1 s－1、1 s－1和10 s－1条件下进行高温压缩实验，得到的真应力‐真应变曲线形态基本符合铝合金的热变形力学特征。采用Arrhenius双曲正弦关系描述6061铝合金的高温流变行为，确定其激活能 Q＝163.4366 kJ · mol－1；基于动态材料模型理论绘制6061铝合金热加工图，确定其最佳热加工区域温度为 T＝420℃～450℃。
- 李凤娇翟月雯边翊钟志平
- 关键词：6061铝合金本构方程热加工图
- 基于有限元的400 MN大型模锻压力机温度场分析被引量：15
- 2015年
- 模锻件热传导和辐射会造成钢丝缠绕模锻压机机架和动梁温度升高,使钢丝层蠕变加剧、预应力损失,液压介质性能下降,温度场分析至关重要。运用ABAQUS对400 MN模锻压力机进行稳态和瞬态温度场有限元分析,研究顶出缸、动梁钢丝层、机架钢丝层等部位温度场分布特征。结果表明,模具工作温度300℃时,48 h钢丝层温度不大于75℃,满足设计要求,8.4 h顶出缸油温大于70℃,超出设计允许值。鉴于改善散热条件无法有效降低油温,提出缸底、端部加隔热垫片(A)和模具、上模座间加隔热垫片(B)两种结构改进方案,经模拟验证,方案B效果佳,48 h顶出缸油温低于70℃,满足设计要求。有限元分析结果与温度场测量结果基本吻合验证了模型的合理性,温度场分析为压力机结构设计及锻造工艺制定提供有益参考。
- 何文斌曾攀张磊赵加清杜泓飞许月杰
- 关键词：有限元法模锻压力机温度场
- 预应力钢丝缠绕“正交预紧机架”刚度比计算方法研究
- 2016年
- 刚度比是计算钢丝缠绕工艺中钢丝理论施加张力、分析预应力钢丝缠绕机架合成状态受力状况及其疲劳强度的重要参数。但是,由于预应力钢丝缠绕正交预紧机架的立柱由两段梯形和一段扇形组成,解析法难以对其刚度比进行直接求解。针对此问题,提出一种有限元方法求取预应力钢丝缠绕正交预紧机架的刚度比,通过普通预应力钢丝缠绕机架刚度比经典解析法与有限元方法的对比分析以优化该方法,利用40 MN多向模锻压机的钢丝缠绕工艺试验验证该方法求取正交预紧机架刚度比的可行性。结果表明:该方法求得的刚度比值进行钢丝缠绕工艺之后,正交预紧机架立柱各截面的平均实际缠绕预紧力与理论值接近,刚度比值完全可以满足实际工程需求。
- 王文杰张磊林峰
- 关键词：多向模锻预应力刚度比有限元方法
- 预应力钢丝缠绕“正交预紧机架”结构力学性能分析
- 2016年
- 重型多向模锻液压机机构设计中的结构独立性与力学独立性互相矛盾,已成为限制多向模锻液压机最大吨位的瓶颈,而预应力钢丝缠绕正交预紧机架结构为解决重型多向模锻液压机承载结构的设计矛盾提供了一种新形式。针对这种新结构,以90 MN单缸双牌坊多向模锻液压机力学性能计算与试验为例,提出预应力钢丝缠绕正交预紧机架的力学分析方法,结合预应力钢丝缠绕正交预紧机架在工程应用中遇到的实际问题分析其在三种状态(预紧状态、工作状态、合成状态)时的力学性能,得出在一定的预紧系数下,该结构具有刚度大、承载能力强及整体性好等优点。因此,预应力钢丝缠绕正交预紧机架结构能够满足重型多向模锻液压机承载结构的使用要求。
- 王文杰林峰张磊王欣
- 关键词：多向模锻预应力力学性能
- 预应力钢丝缠绕“正交预紧机架”在重型多向模锻压机上的应用被引量：1
- 2016年
- 针对重型多向模锻液压机结构设计中存在结构独立性与力学独立性矛盾的问题,提出基于预应力钢丝缠绕技术的多向模锻"正交预紧机架"结构。40MN多向模锻液压机是世界上第一台采用"正交预紧机架"结构的多向模锻液压机。本文以40MN多向模锻液压机为研究对象,运用ABAQUS有限元商业软件对"正交预紧机架"进行有限元分析,并结合"正交预紧机架"的缠绕施工与工艺试验,研究其在预紧状态、工作状态与合成状态时的受力与变形状况。结果证明:"正交预紧机架"结构具有刚度大、整体性好等优点,能够满足重型压机设计要求,为液压机结构设计与优化提供了重要参考价值。
- 王文杰林峰张磊王欣
- 关键词：液压机预应力多向模锻
- H形铝合金车轮辗锻工艺研究被引量：2
- 2016年
- 针对传统铝车轮锻造工艺中存在的压力机吨位大、能耗高等问题,制定了铝车轮辗锻新工艺,仅采用3 500 kN的旋转辗锻机即获得与传统50~60 MN压力机相同的锻件,而且缩短了工艺流程,降低了生产成本。以H形车轮为例,对辗锻过程进行有限元模拟,考察几个关键因素对辗锻成形力的影响,并进行了实际工艺试验。结果表明：成形力随着每转下压量P的减小而减小,随模具及棒料温度的降低而降低,终成形时模具下压速度推荐控制在15 mm/s以内,批量生产时需要考虑增设模具隔热及补温装置。试制得到的锻件质量良好,验证了工艺路线的正确性及可行性。
- 李建王利梅陈红平孙惠学
- 关键词：车轮铝合金
- 退火工艺对TC16钛合金组织与性能的影响被引量：2
- 2015年
- 研究了退火工艺对TC16钛合金组织和性能的影响,得到了TC16合金冷镦成形退火工艺的最优参数。试验表明,在800℃×2 h炉冷至550℃空冷的退火条件下,TC16合金抗拉强度为860 MPa,伸长率为20.5%,断面收缩率为51%,经70%冷压缩变形后无开裂现象,具有较好的冷镦成形性能。
- 李永兵郭艳伟乔家英邸伟张艳姝张济山
- 关键词：TC16钛合金相变点退火冷镦
- 固溶时效对TB3钛合金冷镦紧固件组织与性能的影响被引量：2
- 2016年
- 研究了TB3钛合金紧固件冷镦成形前固溶处理、冷镦后时效处理过程中的组织与性能变化。结果表明,TB3钛合金紧固件的合理工艺为820℃保温30 min空冷(固溶)+冷镦成形+650℃保温300 min空冷(时效)。采用合理的固溶时效处理工艺试制了TB3钛合金M5×15内六角螺钉,并对其进行了性能测试,抗拉强度达到1238.2 MPa,断后伸长率达到6%,满足钛合金紧固件技术要求。
- 邸伟乔家英李永兵郭艳伟周永松张济山
- 关键词：固溶强化时效处理显微组织力学性能
- 400MN多向模锻液压机承载结构的普通模锻工作性能分析被引量：5
- 2016年
- 采用预应力钢丝缠绕正交预紧机架作为承载结构的多向模锻液压机进行单一垂直方向的普通模锻工艺时,垂直油缸提供的加载力被直接施加于毛坯件表面。由于所加工毛坯件的温度偏差、材质不均、形状不对称性等多种因素的影响,多向模锻液压机承载结构必然会出现偏心载荷状态,工况危险。因此,利用有限元分析方法和1:10模型试验,对400 MN多向模锻液压机承载结构在3种偏心载荷状态(前偏载、右偏载、斜向偏载)下的工作性能进行研究,得出在偏载状态下预应力钢丝缠绕正交预紧机架的变形特性与承载能力可以满足400 MN多向模锻液液压机的承载需求。
- 王文杰林峰张磊王欣
- 关键词：多向模锻预应力偏载
- 大直径无缝钢管挤压缩口成形工艺研究被引量：7
- 2014年
- 针对大直径无缝钢管挤压缩口成形中的各项工艺参数变化规律以及如何提高管材缩口变形程度进行了研究。运用有限元模拟软件Deform-3D分析了半锥角、加热温度、成形速度、摩擦因子和极限缩口等工艺参数之间的关系,并对其进行了优化;在理论分析基础上提出采用温度梯度法的局部加热方式可以提高管材缩口变形程度,并对温度梯度值进行优化分析。分析结果表明,管材极限缩口系数mmin与半锥角α及摩擦条件有关,最佳挤压半锥角α为23°;采用温度梯度的局部加热方式可以大大提高管材的缩口能力。实验结果表明:缩比实验(样件尺寸1∶0.6)中均匀温度场下管材缩口系数m的实验结果与数值分析结果一致;挤压缩口成形实验(样件尺寸1∶1)中,当采用温度梯度值k为1.67时,管材缩口系数m能达到0.67左右,缩口变形程度提高15%左右。
- 郭永强徐春国任伟伟陈钰金张亚
- 关键词：温度梯度
