钢材冷锻的破裂准则研究

为预测冷锻钢材的延性破裂和变形极限,本文针对静水应力对金属材料内部微孔表面能的影响、静水应力与应力偏量对内部微孔扩展的影响,提出了钢材冷锻时的理论破裂准则,并通过压缩实验和扭、压实验得到验证.     

高强度内六角螺栓的成形破裂研究

本文分析了高强度内六角螺栓的变形模式,提出了角部金属流动的应变表达式,并通过35CrMoA等高强度材料的实验研究,导出了材料破裂极限,其研究结果可以指导高强度多边形型腔零件和轴对称零件的冷锻生产.     

圆柱直齿轮冷锻成形工艺研究

本文针对直齿轮冷锻过程中齿腔充填困难、成形载荷大、模具寿命低的特点,采用轴分流和浮动凹模耦合工艺成形。利用有限元软件DEFORM-3D对该工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中等效应力,等效应变、速度场、成形载荷等规律进行了分析。结果表明：该成形工艺可以有效的成形出齿形良好的齿轮,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

镦挤复合变形力的上限分析

本文运用上限法求解镦挤复合成形工艺过程中的消耗功率和单位变形力。首先采用塑胶泥和纯铅两种材料进行流动规律实验。在观察分析塑性流动模式的基础上,假设了对应于镦挤过程中两个不同阶段的运动学许可速度场,由之用上限法导出了求解镦挤成形消耗功率的两种模式的能量积分式。第Ⅰ模式适用于变形初始阶段,第Ⅱ模式适合于整个塑性变形阶段。第Ⅱ模式的能量式中有α_1、α_2及分流层半径R_n三个参数相互影响。通过三重迭代过程分别求出最佳α_1、α_2及R_n后回代求得最佳上限值。计算结果与纯铅试样的实测数据进行比较,吻合性良好。本文实验工作中还包括了用圆环镦粗法测定纯铅和10#钢相对于工具表面的不变摩擦因子m。     

基于成形过程的闭塞式冷锻工艺优化

针对闭塞式冷锻工艺复杂、单纯在某个成形阶段优化金属填充性和成形力无法使工艺参数达到最佳值的问题,提出了一种基于成形过程的冷锻工艺多目标优化方法.结合有限元模拟技术和正交试验方法,在闭塞式冷锻基本成形阶段使金属填充性达到最佳,实现金属填充性的优化,获得相应的工艺参数组;然后采用目标函数值拟合优化方法研究了飞边槽高度与凸模下压量之间的关系,通过控制飞边槽高度使成形力在最终填充阶段达到最小,实现了成形力的优化,在保证金属填充性最优的前提下获得了新的使成形力最小的优化工艺参数组,实现了金属填充性和成形力的分过程优化,优化得到的工艺参数组与物理实验数据一致.研究结果表明,所提出的方法充分考虑了闭塞式冷锻工艺的成形特点,能更简便、更准确、更合理地实现闭塞式冷锻工艺的参数优化.     

古代北方少数民族的冶钢技术

以出土文物和有关史料为依据，对中国古代钢的应用，特别是鲜卑、回鹘、契丹、女真、西夏、蒙古等北方少数民族对钢铁生产所做的贡献进行了探讨     

冷锻模具材料高速基体钢应变控制室温疲劳性能

对冷锻模具材料高速基体钢进行了室温下的单轴静态拉伸试验和应变控制单轴对称拉压低周疲劳试验,获得了静态拉伸力学性能和低周疲劳性能参数.通过对试验数据进行拟合,得到了高速基体钢材料在室温下静态单调拉伸应力-应变关系、循环应力-应变关系以及循环应变-寿命曲线.试验结果表明,该模具材料在本试验控制的循环应变幅范围内发生了循环软化,疲劳断裂之前未观察到明显的应力饱和现象.以控制应变幅为1.5%的试样为例,对材料的低周疲劳行为特性进行了分析.材料的循环应力响应分为明显软化,软化效应减弱和瞬时断裂3个阶段.     

圆柱直齿轮精密塑性成形数值模拟研究

利用三维造型软件Unigraphics NX对圆柱直齿轮进行参数化建模,采用分流孔分流和浮动凹模耦合工艺成形,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,确定最佳匹配的工艺参数组合.以此优化成形工艺,为成形研究提供了参考.     

自动锻压机凸模推出机构改进设计

凸模推出机构是自动锻压机冷锻成形的重要机构。目前自动锻压机凸模推出机构都是采用凸轮机构驱动摆杆摆动，将冷锻制品在凸模中成形部分推出来，以防止制件与凸模一起运动发生事故。但在调试出现错误或发生镦锻异常时，需要很大的力才能将制品在凸模中的成形部分推出来，极容易导致机构零件损坏。为了在这种情况下不损坏主要零件，通常采用拉断保险销的结构形式，在推出力很大时首先断裂的是保险销。保险销断裂后，因凸模推出机构没有自动控制单元，机器无法监测到断裂信号仍然在运行，只有在砸毁机器模具等零件发出异常声响时才能人工停机，对人及机