高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发

江苏大学和镇汪市镇特合金材料有限公司联合开发的“高铝锌基合金耐磨件液态模锻及半固态成形技术的研究与开发”日前通过省科技厅组织的鉴定．该成果获得了高性能的ZA27耐磨衬板和有齿及无齿蜗轮精化毛坯，使制件的力学性能、耐磨性均有较大幅度的提高，毛坯加工余量小，实现了节能节材的目的；优选了高铝锌基合金液态模锻与半固态成形工艺参数，为高铝锌基合金耐磨件生产规范的制定提供了理论与试验依据：研究了连续冷却条件下高铝锌基合金搅拌参数对合金性能的影响机理，为制定最佳半固态成形工艺规范提供了基础资料．     

直齿内齿轮精锻成形新工艺的三维数值模拟

为改善直齿内齿轮零件采用常规闭式镦挤成形时载荷大、型腔充满困难、模具磨损严重等情况，本文在分流锻造法的基础上，采用二次分流的方法，提出了直齿内齿轮的两段成形的精密锻造成形新工艺，即缩挤和镦挤相结合的成形工艺。并用有限元软件对直齿内齿轮的两段成形工艺进行数值模拟，分析、验证了该工艺的可行性。     

弧齿锥齿轮成形工艺及模具设计

针对弧齿锥齿轮开式模具存在的问题,提出了弧齿锥齿轮闭式挤压新工艺及其模具结构。该模具采用浮动凹模和浮动凸模结构,工件在2个凹模和2个凸模形成的封闭模腔中成形,生产的工件无飞边。工艺试验表明,新工艺可显著降低挤压变形力、材料消耗和生产成本,提高模具寿命和生产效率。     

无过渡圆角多边形孔的数控铣削方法

针对模具制造工件上有无过渡圆角的盲方孔、多边形孔不能用切削的方法加工的问题，经过对有代表性的方孔铣削工艺所进行的研究提出了在加工中心上采用专用的数控工具铣头，使主轴在作旋转的同时能与Ｘ，Ｙ两方向的伺服电机实现三轴联动来完成无过渡圆角多边形孔的数控铣削方法．     

基于插值求解与数值模拟的三维模具补偿方法

模具补偿是金属板料成形中控制回弹的主要方法.针对迭代修正方法在三维模具补偿中效率低、精度差的问题,提出一种基于插值求解与数值模拟的模具补偿方法.通过定义成形后工件形状误差与模具型面偏差之间的函数关系,求解得到了工件成形所需的理想模具补偿量;在有限元模拟中,沿回弹前后节点连线方向进行工件网格面节点反向调整,并对补偿后的节点群进行逆向处理,实现模具补偿面重构.该方法简化了三维模具型面的补偿流程,可实现模具型面内不同位置的独立、非均匀补偿,并保障了模具补偿型面的光顺性.以轨道车辆司机室车顶蒙皮为例,对比了不同模具补偿型面成形后工件的回弹量和形状偏差,并采用研究中获取的理想模具型面进行工件试制,结果表明成形件满足精度要求.     

主动螺旋伞齿轮闭塞模锻物理模拟

根据金属流动趋势设计了主动螺旋伞齿轮的预制坯;开式模锻螺旋伞齿轮试验结果显示,模具结构复杂,所产锻件有飞边;采用闭塞模锻成形了螺旋伞齿轮铅试件,揭示了闭塞模锻主动螺旋伞齿轮成形过程,说明了用闭塞模锻工艺成形主动螺旋伞齿轮的可行性;通过铅试件网格试验,揭示出在闭塞模锻中金属内部质点的流动规律、金属流线分布趋势及纤维状况,说明了锻造齿轮内在质量高的原因;提出采用局部加热,以工件柄部代替大端冲头,设计大、小端双动冲头闭塞模锻模具的创意．研究结果表明,螺旋伞齿轮闭塞模锻铅试样物理模拟对该类零件精密成形工艺制定及模具设计具有重要指导意义．     

电动助力转向器减速机构参数优化与试验

电动助力转向器减速机构普遍采用蜗轮蜗杆机构,以蜗轮齿圈体积最小为设计目标对蜗杆传动进行参数优化设计,优化后节省蜗轮齿圈贵重材料15．05％,利用简易计算工具对蜗轮齿圈能承受的破坏力矩进行估算,并通过试验验证,结果表明优化后的设计能满足实际使用要求．     

液态模锻件表面粗糙度及收缩率的研究

本文研究了液态模锻主要工艺参数（比压、开始加压时间、模具温度、保压时间等）对制件表面粗糙度和收缩率的影响，给出了试验曲线以及表面粗糙度的变化范围，为液态模锻精密成形工艺提供了依据。     

激光熔覆成形砂型铸造金属模具探讨

探讨激光熔覆成形技术直接制造砂型铸造用金属模具的问题．通过分析砂型铸造用金属模具无悬臂结构、有拔模斜度、采用圆弧过渡等结构特点，论证了激光熔覆成形技术适用于这种模具的制造，能降低模具制造成本、缩短工期；提出了在应用中进一步轻量化、低耗化的对策，并指出随着激光熔覆成形技术的发展，砂型铸造金属模具的轻量化、低耗化将逐步实现．     

一种激光冲击精密成形方法及装置

我校“激光冲击精密成形方法及装置”获得发明专利 ,该发明适用于金属薄板的成形 ,特别是常规方法难以成形或根本无法成形的材料成形 其装置由激光器、外光路系统、工装夹具系统、控制系统组成 ,工装夹具系统由工作台、夹具座、上夹板、试样体系组成 成形采用由激光器发出的激光束通过外光路系统传输到安装在夹具中的工件表面 ,粘贴在工件表面的柔性贴膜受到激光诱导的冲击波作用而压向工件 ,并使工件产生快速的塑性变形 该发明能实现三维立体冲击 ,既能进行大板的复杂成形 ,又可以进行局部微细成形 ,可实现定量精确成形 ,重复性好、易实…     

无过渡圆角多边形孔的数控铣削方法

针对模具制造工件上有无过渡圆角的盲方孔、多边形孔用用切削的方法加工的问题，经过对有代表性的方孔铣削工艺所进行的研究提出了在加工中心上采用专用的数控工具铣头，使主轴在作旋转的同时能与Ｘ，Ｙ两方向的伺服电机实现三轴联动来完成无过渡圆角多边形孔的数控铣削方法。     

弹性模量损伤率对精密冷成形件精度的影响

弹性模量是影响精密冷成形件的重要材料性能参数，在挤压数值模拟和工程应用中一般认为弹性模量为常数。而实际上，弹性模量随塑性变形的增大会发生一定程度的变化，其变化对成形精度在0．05mm以下的冷成形件有很大影响。通过对滑履件成形精度的分析计算，确定弹性模量损伤率的影响，对模具进行重新设计，成功解决了滑履件高精度问题。     

直齿圆柱齿轮精锻模具设计及有限元分析

针对某直齿圆柱齿轮,进行了带浮动式凹模的精密锻造模具的设计.并结合此浮动式模具结构,利用刚塑性理论方法建立了该直齿圆柱齿轮精锻的合理有限元模型,采用DEFORM-3D软件对整个成形过程进行有限元数值模拟.得到了变形区的速度场分布、坯料的damage分布等,分析了其分布规律.由此验证了带浮动式凹模的精锻模具结构的合理性,为有效地进行工艺研究、优化工艺参数提供了方法和依据.     

无侧隙端面啮合蜗杆传动研究综述

消除齿侧间隙对传动精度的影响和追求高的传动精度以实现精确的运动变换是国内外精密传动研究亟待解决的一个重大科学问题。针对这一问题,国内外主要提出了优化制造工艺、利用新型传动结构以及采用控制系统补偿这3类解决方案,本文在研究和分析国内外学者运用上述方法解决的优缺点的基础上得出利用新型机械结构应是最佳解决方案。为此,首次提出一种新颖的端面啮合蜗杆传动装置,此传动装置通过两段分别啮合的方式可有效消除蜗轮传动装置中的齿侧间隙。     

自行车脚蹬内板冲压模具设计

随着近代工业的发展，冷冲压技术得到迅速的发展。研究和推广应用旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种7中压新工艺是冲压技术发展的重要趋势。目前。国内外涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压、柔性模（软模）成形、超塑性成形、无模成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术以及冷挤压技术等等。这些冲压先进技术在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果．．计算机技术，信息技术等先进技术在模具技术中得到了广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了年深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD／CAE／CAM。在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我国不但能消化、应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具CAD／CAE／CAM软件。在一些行业，如汽车行业的主要模具企业，实现了模具CAD／CAE／CAM一体化。     

复杂盘饼类锻件等温精密塑性成形数字化设计

以铝合金环形座锻件为例,采用数字化技术进行了复杂盘饼类锻件等温精密成形工艺及模具的设计,实现了模具设计制造的一体化,提高了模具的设计质量和加工精度,缩短了模具设计和制造的周期,降低了生产成本．通过有限元模拟和实验相结合,分析了复杂盘饼类锻件成形时的金属流动规律,研究了成形方案对成形质量的影响,并采用优化工艺获得了尺寸精度高、质量合格的7A09铝合金复杂盘饼类锻件．研究结果表明,采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的折叠缺陷．     

镶铸截齿的试验研究

通过试验,确定了镶铸截齿的组织和性能相互影响规律,特别是冲击性能和耐磨性的关系．采用镶铸工艺,使硬质合金与截齿体产生熔合层,解决了硬质合金与截齿体间的联接问题．     

板料成形数值模拟中摩擦的处理及应用

针对板料成形过程中工件与模具不同的接触条件，采用常摩擦模型，提出相应的摩擦应力的处理方法．在此基础上，通过实际的模拟分析，证明了该处理方法的可行性．同时探讨了摩擦对成形结果的影响．模拟结果表明，板料与凹模和压边圈之间的摩擦阻碍了金属向凹模内流动，对板料拉深成形是不利的，而增大凸模与板料之间的摩擦则可以有效限制制件侧壁的变薄，这对成形是有利的．     

电阻直接加热锻造成形工艺方法及试验

针对传统锻造工艺流程长,能源消耗大的缺点,提出了一种采用电阻直接加热技术的新型热锻成形系统。采用该系统对42CrMo4棒料进行了热镦粗实验,研究了预接触压力、工件表面质量、电流对工件加热及成形过程的影响,为电阻直接加热模锻成形提供了指导。试验结果表明：1)采用该方法可以在短时间内将工件在模具中加热到成形温度;2)小的初始接触压力有助于提高工件的加热温度;3)在初始接触压力不变情况下,工件的加热温度与电流强度的平方成正比;4)模具与工件接触面质量对加热温度有重要的影响;5)在成形过程中采用恒定电流强度的电阻加热有效地降低了工件的冷却速度,使成形时间延长30%。     

十字轴多工位模锻成形的三维有限元仿真

通过使用集成化技术，把ＣＡＤ系统和塑性成形有限元求解系统集成在一起，成功地解决了体积成形三维有限元仿真中的复杂三维模具几何建模、六面体网格划分及再划分、六面体网格质量优化和复杂三维模具／工件间的动态接触处理等关键技术难点，并建立了通用的功能完善的体积成形三维有限元仿真系统Ｆｏｒｍｉｎｇ３．使用Ｆｏｒｍｉｎｇ３对实际生产中的复杂锻件的多工位成形过程进行了三维有限元仿真，从而掌握了该锻件的成形规律，同时对上述关键处理技术的可靠性进行了验证．