对锻模渗硼淬火新工艺的研究

介绍了锻模在淬火时先对锻模型腔进行表面渗硼后，提高模具使用寿命的新工艺及其显著的经济效益。     

延长整流叶片锻模寿命的途径

4Cr5W2VSi是目前广泛采用的锻模材料。在锻模设计中,由于预锻坯叶身的变形程度较小,使终锻模的寿命很短,特别是一模三槽布局的锻模寿命更短,这不仅影响了叶片的质量,而且造成了严重的经济浪费。经过长期实践和理论研究,采用了增大预锻坯叶身变形程度的设计方案,使这一技术课题获得了较好的解决。一、原版整流叶片锻模的寿命     

涂料保护锻模热处理的应用

从一九七九年以来,我们用涂料代替木炭保护锻模热处理,取得了良好的效果。模具材料牌号为5CrNiMo,其中有10吨锻锤的大型整体锻模和各种镶块模。使用最多的是上海硅酸盐研究所生产的202涂料。一、施工工艺我厂应用202涂料在热处理时保护锻模,在操作过程中注意了以下事项: 1.锻模型面清除干净。由于模具在制作过程中要进行划线、车、铣、刨、磨等工序。     

新型模具钢“GR”用于热挤压模试验小结

新型模具钢“GR”,据有关资料介绍,比合金工具钢3Cr2W8V制成的模具,寿命可以显著地提高。我公司在上海材料研究所的大力支持下,对柱塞热挤压件使用的挤压冲头,进行了初步试硷,得到了比较明显的效果。现将试用的情况小结如下,供参考。     

锻模燕尾测量尺

锻模是以燕尾作为安装定位基准的,因此对上下模燕尾的几何形状及中心线的同轴度要求较高(指无导柱及止动扣型的)。锻模的技术要求如图1所示。可以看出,在燕尾加工过程中和加工后,要准确测量上下模燕尾形状的同轴度就较为困难。常常由于模腔基准面与燕尾形状不同轴,造成上下模型腔错位,影响锻压件的质量。原来的检验方法,使制模的成本     

压铸模新材料4Cr5MoV1Si 钢的应用

压铸模成型零件、浇口套、分流器以及压铸机的压室和冲头,国内普遍采用五十年代就使用的3Cr2W8V钢。我厂用该材料制作的压铸模,一般压铸1～2万件产品,型腔就开始产生发状裂痕,压铸模寿命一般为5～6万次。冲头的消耗量很大,一个冲头正常使用,平均只能生产2～3个班次即需更换。为了大幅度地降低压铸成本,提高模具及冲头寿命,节约机械加工工时和能源,引用世界先进国家使用成熟的压铸模具钢,代替常用的3Cr2W8V钢是摆在我们面前的迫切任务。近年来,国外如美国采用H11、H13,日本采用SKD6、SKD61,苏联采用4Cr5W2VSi、4Cr5MoV1Si钢等等,据悉模具寿命比     

带内锥冲头挤压过程中金属变形流动行为研究

针对平模挤压过程中易产生死区、缩孔等流动缺陷,设计一种带内锥冲头用以改善成形过程中金属的变形流动行为.对冲头有、无内锥两种形式挤压过程进行数值模拟,利用罗德系数、J2应力偏量不变量等特征量进行变形分区,并利用7050铝合金进行挤压试验验证.结果表明,带内锥冲头能有效改善挤压过程中速度场的分布,显著减小死区,并避免产生缩孔缺陷.因此,带内锥冲头更利于金属的挤出成形.     

组合自动冷锻模

组合自动冷锻模是一种通用性较强的加工工艺设备 ,它具有自动化程度高、生产效率高、结构简单、操作方便、质量轻、制造容易等优点。可在大于 16ｔ的普通冲床上 ,锻制中间加粗的紫铜接线柱 ,各种图形的铝制或紫铜小铆钉 ,各种图形的银接点 ,同时根据产品要求随时可以增补新品种。因此这样一套模具可以代替十几套甚至数十套专用模具 ,而且比手动的效率提高 10 0倍左右。目前该模具已制成 7种规格的优质产品 ,达到国内同行业先进水平。组合自动冷锻模     

挤压加工润滑剂的应用

挤压加工是利用装在压力机上的模具,在相当大的压力及一定的速度下挤压金属,使金属产生塑性变形,从而使毛坯变成所需形状与尺寸的零件。根据金属和冲头的运动方向,挤压加工大致分为正挤压、反挤压和复合挤压三种。根据挤压后的形状,又可分为实心挤压、空心挤压和穿孔挤压。在挤压加工过程中,金属受到凸     

锻模钢的气体三元共渗

我厂热锻模由于使用寿命不高,一度成为生产关键。最近,通过对5CrNiMo、5CrMnMo钢制的热锻模进行硼、氮、碳气体三元共渗,取得了较好的效果。过去未经三元共渗处理的一套镶块模锻打三千件至四千件后,产生塌陷而不能使用,而经气体三元共渗处理后的一套锻模能锻打九千四百二十件以上。目前这套镶块模的模腔部位的表面硬度仍保持共渗处理后     

多腔变断面薄壁件冷挤压过程的有限元分析

根据刚塑性有限元理论,用非线性有限元分析软件Deform3D对多腔变断面薄壁件冷挤压成形过程进行了有限元分析。模拟多腔变断面薄壁件的冷挤压变形过程,获得了挤压变形时金属流动、应力和应变分布情况,分析了产生缺陷的原因,并提出了相应的解决办法。     

不锈钢与6061铝合金旋转摩擦焊接接头组织与力学性能

采用旋转摩擦焊接技术进行了1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金的焊接,分析不同工艺参数下钢铝旋转摩擦焊接头的焊缝成形、显微组织和力学性能。结果表明,不锈钢与铝合金的连接界面发生元素扩散并形成一定厚度的结合层,提高旋转速度能够增加结合层的厚度,随着顶锻力的提高,结合层的厚度先增加后减小。钢铝界面处的铝合金晶粒发生拉长变形,出现晶粒细化现象。靠近接头界面处硬度相对较高,接头拉伸强度随着旋转速度和顶锻力的提高先增加后下降,在旋转速度为600 r/min,顶锻力为3.8 kN时获得1Cr18Ni9Ti不锈钢与6061铝合金接头抗拉强度值最高为262 MPa。断裂位置主要位于钢铝连接界面,部分位于铝合金侧,焊接断口存在小而浅的韧窝。     

杆类件锻模终锻型槽的积聚能力

金属在型槽中变形的积聚作用,是指将原材料的局部截面面积增大,同时使另一部分截面面积缩小,而长度方向变化不大的一种金属变形方式。这种积聚工艺在锤上模锻时是在滚挤型槽中完成的。而螺旋压力机由于设备特点的限制,一般不能进行滚挤工步,但是实践证明,锻模的终锻型槽由于型槽侧壁及毛边槽桥部的限制作用,也有很好的积聚能力,因而螺旋压力机模锻工艺中的制坯就可简化或者省掉,故为各种杆类模锻件在螺旋压力机上模锻创造了有利的工艺条件。本文通过典型实例总结分析了锻模的终锻型槽这种积聚能力及它的     

TC─-4涡轮盘超塑性等温锻及润滑剂

本成果设计并研制了一整套超塑性等温锻装置,该装置适在高温下长时间工作的等温锻的模具结构,解决了国外普遍存在润滑剂积存于型腔而影响精度问题。研制了适合钛合金等温锻用润滑剂,改善了TC－－4高温时防氧化、润滑性和脱模性,使膜腔内残余物明显减少。润滑剂涂层在零件上呈均匀致密薄层,喷沙清理后尺寸精度、表面粗糙度均能满足设计要求。可连续生产20件以上而不需清理模具。本成果可推广应用于钛合金超塑性等温锻,对于形状复杂,无斜度、无余量精密等温锻造中也可应用。经济效益显著,可节约大量投资。TC─-4涡轮盘超塑性等温锻…     

锻模热处理耐高温保护涂料

锻造模具在热处理时由于氧化与脱碳,大量损耗金属材料,严重影响模具性能和使用寿命。特别是五吨锤以上的大型模具,加热温度高、保温时间长,加之长期沿用模具装钢包填木炭、铁屑保护的旧工艺,造成氧化与脱碳特别严重。工人劳动强度大,环境污染及能源设备利用率低。我们厂是专业化锻铸件生产厂,模具需用量大,种类繁多,急需革新锻模热处理保护工艺。我们先后采用了控制炉内气氛、模具表面涂制耐高温漆及涂刷硼酸涂料等方案,经过较长时间对比试验,实践证明,耐高     

三维浅交弯联机织复合材料准静态冲击性能有限元模拟

借助绘图软件PRO/E构建出用于研究冲击性能的三层三维浅交弯联机织复合材料及冲头的结构模型,并利用有限元软件ANSYS对其力学性能进行模拟分析。分别表征复合材料中纤维、树脂基体的应力应变分布情况,并预测复合材料的冲击破坏形式。结果表明,在准静态冲击载荷的作用下,复合材料在冲头冲击的位置形成贯穿性损伤;纤维表现出较大的冲击应力,树脂基体表现出较大的冲击应变;冲击破坏模式主要为复合材料的变形引起的贯穿性破坏,包括纤维的断裂、树脂的破碎及纤维与树脂间的脱粘。     

适合航空航天用SiCp/Al复合材料的性能

采用粉末冶金法制备了Φ300 mm的15%(体积分数)SiCp/A l复合材料坯锭,研究了热挤压、锻造后的材料力学性能以及断裂特点。结果表明,该材料的弹性模量在97 GPa、拉伸强度保持在550 MPa的水平下,延伸率仍高达7%左右,旋转弯曲疲劳强度在250~290 MPa范围内,断裂韧性为25 MPa.m1/2,冲击韧性为62.5 kJ/m2。与棒材挤压态相比,T4态复合材料拉伸强度和屈服强度分别提高66.7%和100%,但塑性保持在同一水平。断口观察表明,挤压态复合材料以基体韧性断裂为主要形式,而T4态复合材料除了基体韧性断裂外,还存在SiC颗粒断裂现象。挤压棒材锻造后有利于提高材料的横向强度。     

成型工艺对复合材料I型断裂韧度的影响

采用双悬臂梁试验和假设检验的方法,对比分析了两种不同成型工艺对复合材料I型层间断裂韧度的影响,并采用有限元模型对这一过程进行了模拟。研究表明：硅橡胶软模成型试验件的I型断裂韧度均值略高于金属硬模成型试验件;而两种工艺试验件的I型断裂韧度方差不存在显著差异,且两种工艺成型的试验件的裂纹扩展过程相似。在试验的基础上建立了有限元模型,对裂纹扩展过程进行了模拟,与试验结果吻合良好,可以有效地预测裂纹扩展过程。     

某压气机轮盘均压孔挤压强化数值仿真和挤压头设计

采用静力学求解算法、应用弹塑性有限元分析程序对挤压强化过程进行了仿真计算,研究了摩擦因数、挤压次数、挤压量、约束方式、倒圆半径、以及配合方式等参数对残余应力场的影响.根据某压气机轮盘均压孔的具体结构形式,设计了三种挤压头:单侧挤压头、柱形头和T形头.用两种材料(不锈钢1Cr11Ni2W2MoV和镍基高温合金ЗП742)设计加工了带孔薄板模拟件,用其中两种强化方法对孔边进行了强化试验,试验结果表明:T形头挤压工艺达到了提高疲劳强度的预期效果,且操作方便实用.将试验结果和数值仿真结果进行了对比,分析表明用静力通用程序可以解决金属材料孔板挤压过程的仿真问题,能有效指导挤压强化研究.      

3Y-ZrO2／Al2O3细晶复相陶瓷涡轮盘的超塑挤压

以高纯氧化铝(Al2O3)和氧化锆(3Y-ZrO2)粉末为原料,在1450℃下通过真空热压烧结制备3Y-ZrO2/Al2O3细晶复相陶瓷致密块料,随后在1500~1650℃温度范围内进行涡轮盘模拟件的超塑挤压。结果显示,3Y-ZrO2/Al2O3陶瓷在1600℃具有最佳挤压性能,最大单位挤压力小于25MPa,最大压头速率达到0.14mm.min-1,成形件质量良好,无明显缺陷。与变形前相比,尽管材料晶粒明显粗化,但是致密度有很大提高,断口SEM显示主要以穿晶断裂方式为主,所以成形件的弯曲强度、断裂韧度和维氏硬度并没有出现大的变化,甚至盘片部位还有所提高,分别由变形前的573MPa,7.1MPa.m1/2和17.7GPa提高到617MPa,8.1 MPa.m1/2和18.8GPa。