窗戶鎖扣的沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計-沖壓模具含14張CAD圖,窗戶,沖孔,彎曲,曲折,復(fù)合,模具設(shè)計,沖壓,模具,14,cad 題目名稱 窗戶鎖扣沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計 題目來源 國家、?。ú浚┘? √ 市、校級 企業(yè)（公司 ） 其他 題目類型 √ 工程設(shè)計 應(yīng)用研究 基礎(chǔ)研究 其他 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）概述 方案的原理、特點與選擇依據(jù) 沖壓加工是借助于常規(guī)或?qū)Ｓ脹_壓設(shè)備的動力，使板料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀,尺寸和性能的產(chǎn)品零件的生產(chǎn)技術(shù)。板料，模具和設(shè)備是沖壓加工的三要素。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室溫下進行，是薄板常用的沖壓方法。它是金屬塑性加工（或壓力加工）的主要方法之一，也隸屬于材料成型工程技術(shù)。 完成沖壓工序需要沖壓模模具，基本沖壓模模具有單工序模，復(fù)合模以及級進模。 復(fù)合模是指壓力機在一次行程中，完成落料、沖孔等多個工序的一種模具結(jié)構(gòu)。如圖5所示。復(fù)合模主要特點有：1、工件同軸度較好，表面平直，尺寸精度較高； 2、生產(chǎn)效率高，且不受條料外形尺寸的精度限制，有時廢角料也可用以再生產(chǎn)。由于復(fù)合模本身所具有的一些優(yōu)點較明顯，故模具企業(yè)在條件允許的情況下，一般傾向于選擇復(fù)合模結(jié)構(gòu)。缺點：模具零部件加工制造比較困難，成本較高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，而使得一些內(nèi)孔間距、內(nèi)孔與邊緣間距較小的下件不宜采用。 級進模是指由多個工位組成，各工位按順序關(guān)聯(lián)完成不同的加工，在壓力機的一次行程中完成一系列的不同的沖壓加工。一次行程完成以后，由沖床送料機按照一個固定的步距將材料向前移動，這樣在一副模具上就可以完成多個工序，一般有沖孔，落料，折彎，切邊，拉伸等等。級進模主要特點有：（1）級進模是多任務(wù)序沖模,在一副模具內(nèi),可以包括沖裁,彎曲成型和拉伸等多種多道工序,具有很高的生產(chǎn)率；（2）級進模操作安全；（3）易于自動化；（4）可以采用高速沖床生產(chǎn)；（5）可以減少沖床,場地面積,減少半成品的運輸和倉庫占用。 單工序模是指只有一個工位，只完成一道工序的沖模，它可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模、翻孔模和整形模。單工序模的主要結(jié)構(gòu)特點是：（1）凸模以裝在彈壓導(dǎo)板中的導(dǎo)板鑲塊導(dǎo)向，彈壓導(dǎo)板以導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)向準確，保證凸模與凹模的正確配合，并且加強了凸?？v向穩(wěn)定性，避免小凸模產(chǎn)生縱彎曲。（2）凸模與固定板為間隙配合，凸和更換較方便。（3）彈壓導(dǎo)板用卸料螺釘與上模連接，加上凸模與固定板是間隙配合，因此能消除壓力機導(dǎo)向誤差對模具的影響，對延長模具壽命有利。（4）沖裁排樣采用直對排，一次沖裁獲得兩個零件，兩件的落料工位離開一定距離，以增強凹模強度，也便于加工和裝配。本課題是窗戶鎖扣沖孔彎曲的模具設(shè)計，由于被加工零件體積小，重量輕，生產(chǎn)率較高，需要大批量生產(chǎn)等。初步選擇沖壓工藝加工。又因為此次加工過程中設(shè)計沖孔與彎曲兩個工序，綜合考慮選擇復(fù)合模模具生產(chǎn)加工。既符合題目要求又可簡化加工過程，節(jié)約材料，節(jié)省成本。 本設(shè)計因零件加工批量大，零件體積較小，是生活常見零件。綜合考量之后與指導(dǎo)老師共同決定采用復(fù)合模加工。對整個加工過程做了簡化圖解，并為之后詳細工作打下基礎(chǔ)。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）整體安排及進度 （1）. 工件的工藝分析及方案確定，由已知加工條件，加工要求并且結(jié)合實際情況，進行工藝分析并選定最終模具方案。 （2）. 排樣設(shè)計與計算，沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。排樣設(shè)計包括選擇排樣方法、確定搭邊值、計算條料寬度和送料步距，計算材料利用率，畫排樣圖。 （3）. 沖裁力計算，主要計算落料力，卸料力，沖孔力，推件力以及沖床的總壓力。 （4）. 壓力機的選擇，沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備種類很多，選擇沖壓設(shè)備時主要考慮下述因素：沖壓設(shè)備的類型和工作方式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要；沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺面尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具；沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。 （5）. 凸、凹模尺寸計算，主要包括刃口尺寸，外形結(jié)構(gòu)與輪廓尺寸的計算。 （6）. 模架的選擇，由以上計算尺寸特別是根據(jù)凹模周界尺寸可查表選取合適模架。 （7）. 模具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計，確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，其中主要設(shè)計模具結(jié)構(gòu)型式，定位裝置，推件裝置，卸料裝置，導(dǎo)向裝置。 （8）. 模具的裝配，通過以上的設(shè)計，可畫出模具裝配圖。 （9）. 沖模工作零件機械加工工藝過程，加工工藝分為凸模加工工藝和凹模加工工藝，查閱機械制造工藝手冊，制定有效工藝過程，可結(jié)合現(xiàn)代加工方法如特種加工，多軸聯(lián)動數(shù)控加工等提高加工精度。 （10）.沖模的安裝，最后結(jié)束部分可結(jié)合實際情況，說明安裝過程以及安裝注意事項。 （11）.完成整套模具的三維立體圖和二維工程圖的繪制。 我已基本完成所有階段，目前在最后階段，即資料整理、裝訂、總結(jié)畢業(yè)設(shè)計、準備答辯。下一步，對整體設(shè)計做細致檢查包括說明書和圖紙，做到精益求精。在設(shè)計的基礎(chǔ)上增加制造有關(guān)內(nèi)容，例如關(guān)鍵加工部分數(shù)控車制造指令代碼，以及加工工藝卡片的制作。對后期的收尾工作也開始著手。準備基于已完成的所有工作，完成幻燈片的展示以及實習(xí)報告的編寫，為最后答辯環(huán)節(jié)作充足準備。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）已完成的研究部分 我已經(jīng)完成大部分工作部分，完成主要三個大部分即說明書的編寫，二維圖紙的繪制以及三維圖形的構(gòu)造。在整個過程中對說明書，圖紙和三維圖形已做細致考量以及更正。大致完成工作內(nèi)容可以總結(jié)為以下幾點。 1.進行文獻檢索，選出與課題相關(guān)的文獻，寫出文獻綜述。 2.進行與課題相關(guān)的英文文獻閱讀，并將之翻譯成中文，翻譯>2萬字。 3.結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思、比較、分析。 4.進行與課題相關(guān)的調(diào)研。 5.設(shè)計、計算。 6.繪圖AutoCAD二維裝配圖及零件圖。 7.繪制pro-e三維模型，以及爆炸圖。 8.撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 四、下一部分的工作安排 下一步工作內(nèi)容還是比較多的。除了對已完成工作部分做細致優(yōu)化之外還有其他新增內(nèi)容對此次畢業(yè)設(shè)計做更加豐富補充，主要內(nèi)容是將已繪制三維圖型轉(zhuǎn)化為數(shù)控車G指令代碼。以及在制造方面做更加細致補充例如編排加工工藝卡片。在設(shè)計結(jié)尾還有最后兩個內(nèi)容需要做。即幻燈片展示和實習(xí)報告編寫這些都是我下一步需完成內(nèi)容。我講其具體安排如下。 1.四月底前完成數(shù)控車G代碼轉(zhuǎn)化將其編排在說明書附頁。 2.五月第一周完成工藝卡片制作添加在說明書附頁。 3.五月第二周至中旬完成幻燈片展示制作，并將實習(xí)報告完成。 4.六月底完成所有工作，收尾打印所有圖紙，準備答辯。 五、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作中存在的問題 前期考慮到復(fù)合模模具有以下缺陷①模具零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配制造困難，成本高。但形狀復(fù)雜的零件其模具制造難度比連續(xù)模低。②由于受到凸凹模最小壁厚的限制，對于一些內(nèi)孔與外緣之間及孔間距離較小的零件，不宜采用復(fù)合模。③生產(chǎn)率比連續(xù)模低，工作沒有連續(xù)模安全，零件出件沒有連續(xù)模方便。解決的關(guān)鍵問題主要有盡量簡化結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，減少零件數(shù)目，降低成本，提高生產(chǎn)率。同時防范注意模具設(shè)計加工過程中出現(xiàn)的常見問題如：跳屑，尺寸超差，翻邊裂紋等。 在實際設(shè)計過程中還遇到許多前期并沒有考慮到的東西。在裝配圖紙的繪制中我注意到由于我的被彎曲部分在孔內(nèi)與大多數(shù)主流復(fù)合模工作不太一致。這樣就產(chǎn)生問題，因為沖孔在彎曲之前而被彎曲部分需留有騰空空間，那騰空部分是否能有足夠剛度支承沖孔就成了一個疑問。通過指導(dǎo)老師指導(dǎo)，起初給予我兩套方案其一，是在被彎曲一下安裝彈簧支承，其二，調(diào)換加工工序?qū)澢才旁跊_孔之前。在反復(fù)探討之后發(fā)現(xiàn)我忽略了一個問題，由于被彎曲部分較小而且彎曲深度不大完全可以安排在沖孔之后立即彎曲，及時有騰空部分并不影響彎曲。經(jīng)過最后決定，我講自己的說明書和三維圖形都做了部分修改。把沖孔彎曲放在一個凸凹模當(dāng)中做出沖孔彎曲復(fù)合模。 除了圖紙的設(shè)計問題，在說明書計算過程中，我也碰到不少難題。比如在壓力中心計算里由于沒有安排此類課程，我花了大量時間搞懂了其原理，并結(jié)合我的實際情況做出了合理計算。 學(xué)生（簽字） 年 月 日 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 任務(wù)書 XXX 學(xué)院 XX 專業(yè) XX 班 XX 同學(xué)： 現(xiàn)給你下達畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)如下，要求你在預(yù)定時間內(nèi)，完成此項任務(wù)。 一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 窗戶鎖扣沖孔彎曲復(fù)合模模具設(shè)計 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）依據(jù)及參數(shù) 相比于傳統(tǒng)機械加工方法而言，對于易變形，精度和強度要求不高的鈑金類零件，采用模具加工的方法效率較高，零件也能夠得到較好的精度，也容易適應(yīng)零部件的快速更新?lián)Q代。此次畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生針對窗戶鎖扣的鈑金件設(shè)計沖孔彎曲復(fù)合模模具，針對零件尺寸要求，計算并設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良的沖頭等模具關(guān)鍵部件及其尺寸，并給出相應(yīng)的加工工藝過程。利用AutoCAD以及Solidworks軟件進行模具零部件繪制以及三維圖模型繪制。對推廣和應(yīng)用窗戶鎖扣的成型加工方法有一定的理論意義和工程應(yīng)用參考。 本課題提出窗戶鎖扣零件為鋁合金材料，零件尺寸為長4cm，寬3cm，厚0.2cm的方形結(jié)構(gòu)件，內(nèi)部有方孔及彎曲的鎖扣部分，利用該模具加工的零件精度等級為IT10級，針對所提出的結(jié)構(gòu)進行計算確定各部件尺寸，并利用AutoCAD以及Solidworks軟件進行模具的二維圖繪制與三維建模。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）目標及內(nèi)容 （1）模具結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思、比較、分析； （2）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部件設(shè)計、計算，并給出相應(yīng)的加工工藝過程； （3）AutoCAD圖繪制以及Solidworks三維模型繪制； （4）復(fù)合模模具關(guān)鍵部件的工藝過程分析，以及避免工件出現(xiàn)缺陷應(yīng)采用的措施分析； （5）結(jié)論。 四、課題所涉及主要參考資料 [1] Chul Kyu Jin, Chang Hyun Jang, Chung Gil Kang. Die design method for thin plates by indirect rheo-casting process andeffect of die cavity friction and punch speed on microstructures andmechanical properties [J]. Journal of Materials Processing Technology. 2015, 224: 156-168. [2] 黃玉濱. 多工位沖壓彎曲模設(shè)計[J]. 河北理工學(xué)院學(xué)報, 2000.22(4):29~35 [3] 許勇軍，肖成志，張丹，田冬英. 一種U形彎曲模的設(shè)計[J]. 機械工程師, 2015. 4: 234-236 [4] S. Subramonian, T.Altan, C.Campbell, B.Ciocirlan. Determination of forces in high speed blanking using FEM and experiments [J]. Journal of Materials Processing Technology. 2013, 213：2184–2190 [5] 唐金星. 多模具約束下管材數(shù)控彎曲成形數(shù)值模擬研究[D]. 南昌航空大學(xué)碩士論文, 2015 五、進度安排 周 次 工 作 內(nèi) 容 檢 查 方 式 1~2 進行文獻檢索，選出與課題相關(guān)的文獻，寫出文獻綜述 交文獻綜述 3 進行與課題相關(guān)的英文文獻閱讀，并將之翻譯成中文，翻譯>2萬字符 交翻譯 4~5 結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思、比較、分析 匯報所定方案 6~7 進行與課題相關(guān)的調(diào)研 交調(diào)研報告 8~9 設(shè)計、計算 匯報模具主要結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)形式與計算過程及計算結(jié)果 10~11 繪圖AutoCAD二維裝配圖及零件圖 交二維裝配圖及零件圖 12~13 繪制Solidworks三維模型 交三維模型圖 14~15 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書 匯報畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫思路、內(nèi)容 16-17 資料整理、裝訂、總結(jié)畢業(yè)設(shè)計、準備答辯 所有資料檢查與答辯 六、畢業(yè)設(shè)計（論文）時間 2017 年 12 月 25 日 ~ 2018 年 6 月 18 日 七、本畢業(yè)設(shè)計（論文）必須完成的內(nèi)容 1．調(diào)查研究、查閱文獻和搜集資料。 2．閱讀和翻譯與課題內(nèi)容有關(guān)的外文資料（外文翻譯不能少于2萬印刷字符，約合5000漢字）。 3．撰寫文獻綜述，確定設(shè)計方案。 4．工藝計算；結(jié)構(gòu)和強度設(shè)計計算；材料的選擇；關(guān)鍵部件尺寸計算等。 5．撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 6．繪制圖紙（總裝配圖、部件圖、零件圖）。 八、備注 本任務(wù)書一式三份，學(xué)院、教師、學(xué)生各執(zhí)一份。 XX 系（教研室） 指導(dǎo)教師 系（教研室）主任 主管院長 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 凸凹模 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 50 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 60 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 70 粗銑內(nèi)槽 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1min 80 精銑內(nèi)槽 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 90 粗鏜內(nèi)孔 鏜 T68鏜床 專用夾具 鏜刀 游標卡尺 2.5min 100 精鏜內(nèi)孔 鏜 T68鏜床 專用夾具 鏜刀 游標卡尺 4min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第 1 頁 附錄D.加工工藝過程卡片 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 落料 凹模 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 50 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 60 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 70 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 80 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 90 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 100 銑內(nèi)槽 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 4min 110 粗銑中心方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 120 精銑中心方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 130 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 140 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 150 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第 2 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 沖孔彎曲凸凸凹模 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 粗銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 精銑外輪廓 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 6min 50 粗、精銑階梯 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 3min 60 粗、精銑內(nèi)凹槽 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 4min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第 3 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 棒料 零件名稱 打料桿 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 車端面 車 CKD6140數(shù)控車床 三爪卡盤 車刀 游標卡尺 0.5min 40 粗車外圓 車 CKD6140數(shù)控車床 三爪卡盤 車刀 游標卡尺 1min 50 精車外圓，倒角 車 CKD6140數(shù)控車床 三爪卡盤 車刀 游標卡尺 1.5min 60 車退刀槽 車 CKD6140數(shù)控車床 三爪卡盤 車刀 游標卡尺 0.5min 70 車M5外螺紋 車 CKD6140數(shù)控車床 三爪卡盤 車刀 游標卡尺 1min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第4 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 墊板 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 3min 40 粗銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 50 精銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2.5min 60 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 70 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 80 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 90 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 100 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1.5min 110 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 120 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 130 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 0.5min 140 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第5 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 滑塊 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 50 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 60 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 70 銑沉孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1min 80 銑沉孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 90 粗鏜內(nèi)孔 鏜 T68鏜床 專用夾具 鏜刀 游標卡尺 2.5min 100 精鏜內(nèi)孔 鏜 T68鏜床 專用夾具 鏜刀 游標卡尺 4min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第6 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 活動凸模 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 50 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 60 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 70 粗銑斜面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1min 80 精銑斜面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第7 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 凸模固定板 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 3min 40 粗銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 50 精銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2.5min 60 粗銑上平面方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1min 70 精銑上平面方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 80 銑中心方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1min 90 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 100 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 110 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 120 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 130 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1.5min 140 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 150 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 160 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 0.5min 170 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第8 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 卸料板 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 3min 40 粗銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 50 精銑上下平面 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2.5min 60 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 70 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 80 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 90 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 100 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1.5min 110 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 120 鉆通孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 130 擴通孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 0.5min 140 鉸通孔 鉸 J2130鉸床 專用夾具 鉸刀 游標卡尺 0.5min 150 銑槽 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第9 頁 XX 機械加工工藝過程卡片 材料 45鋼 毛坯種類 方料 零件名稱 壓料板 工 序 工 序 內(nèi) 容 工 種 機床和型號 夾 具 刀 具 量 具 工 時 10 鍛造毛胚 熱處理 20 調(diào)制 熱處理 30 銑外輪廓 銑 X52K立式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 5min 40 鉆螺紋孔 鉆 Z2390鉆床 專用夾具 鉆頭 游標卡尺 1min 50 擴螺紋孔 擴 Z2390鉆床 專用夾具 擴刀 游標卡尺 1min 60 攻螺紋 攻 Z2390鉆床 專用夾具 螺紋刀 游標卡尺 0.5min 70 銑沉孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 4min 80 粗銑中心方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 1.5min 90 精銑中心方孔 銑 X62W臥式銑床 專用夾具 銑刀 游標卡尺 2min 班 級 機制143 學(xué)號 14406309 姓名 高浩 指導(dǎo)老師 湯志鵬 日 期 2018/6/1 共 10 頁 第10頁 第 50 頁 共 50 頁 外文題目 Die design method for thin plates by indirect rheo-casting process and effect of die cavity friction and punch speed on microstructures and mechanical properties 譯文題目 用間接流變鑄造工藝設(shè)計薄板的模具設(shè)計方法以及模腔摩擦和沖切速度對組織及性能的影響和機械特性 外文出處 Journal of Materials Processing Technology 摘要 題目：用間接流變鑄造工藝設(shè)計薄板的模具設(shè)計方法以及模腔摩擦和沖切速度對組織及性能的影響和機械特性 作者： Chul Kyu Jina, Chang Hyun Janga, Chung Gil Kang 以A 356半固態(tài)合金為原料，采用間接流變鑄造工藝，采用電磁攪拌器和無電磁攪拌器，制備了厚度為1.2 mm的薄板。薄模腔 R的形成是用UID分析軟件巖漿設(shè)計的。制備了固體質(zhì)量分數(shù)為40%的半固態(tài)漿料，并將其注入200 t液壓機模具中。成形試驗為p 對薄板進行兩沖頭速度（30和300毫米/秒）和兩腔摩擦條件（MF = 0.4和MF = 0.9）。成形性能、力學(xué)性能和顯微組織進行評價， 泰德。用EMS獲得的半固態(tài)漿料含有Ne和球狀固體顆粒；不含EMS的半固態(tài)漿料則顯示出玫瑰花狀顆粒和較粗的球形固體顆粒。 在高摩擦（MF = 0.9），主要是?腔填充液相。在一個較高的穿孔率、薄板成形性和微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更好的?NE甚至固體顆粒。 在石墨潤滑(MF=0.9)腔中，沖壓速度為300 mm/s的薄板的拉伸強度和伸長率分別為216 MPa和10%。這些值為57 MP。 A和5.5%分別比以30 mm/s的沖孔速度形成的薄板高。 2015 Elsevier公司保留所有權(quán)利。 關(guān)鍵詞:半固態(tài)漿料 間接流變鑄造 電磁攪拌薄板 A356合金 充填 模擬 1.簡介 壓鑄過程中鋁是金屬液的高速噴射，導(dǎo)致內(nèi)部缺陷，由于剩余的氣體或空氣中的熔融金屬，從而惡化或 這是力學(xué)性能。Niu等人(2000)發(fā)現(xiàn)，在壓鑄過程中使用真空，可以顯著地減小鑄件中氣體孔隙率和氣孔尺寸。蒂伊 顯著提高材料的密度和力學(xué)性能，特別是抗拉強度和塑性。鍛造工藝限制了近凈成形性，減少了后處理。 生產(chǎn)效率和模具壽命，使環(huán)保生產(chǎn)成為不可能。擠壓鑄造是液態(tài)金屬在凝固過程?ED相對高的壓力下減少GA的形成 收縮孔隙度。然而，這個過程產(chǎn)生一個玫瑰花結(jié)和枝晶結(jié)構(gòu)（悅和查德威克，1996），并有模具壽命縮短、形狀復(fù)雜性有限、生產(chǎn)薄零件的缺陷、最大尺寸和重量有限(Ghomashchi和Vikhrov，2000年)。 Flemings等人(1976年)開發(fā)了一種流變(半固態(tài))材料和流變鑄造工藝，以替代壓鑄和鍛造等金屬成形工藝。它們的過程產(chǎn)生一個 固體球體高度分散在液體中的漿料。Joly和Mehrabian(1976)表明，在一定體積分數(shù)的固體中，漿料的粘度隨冷卻溫度的降低而降低。 提高剪切速率。流變成形的方法，這是在半固態(tài)材料進行（即溫度的固體線以上但低于液體的一種），是一個解決方案 解決鑄造和成形過程中的問題。在流變成型過程中，隨著溫度的降低，鋁液被攪拌，從而形成具有可控顆粒的半固態(tài)漿料。 N個尺寸，然后注入模具并與壓力機形成。Kapranos等人(2000年)描述了利用All鋁生產(chǎn)和評估高質(zhì)量觸變組分的過程。 公司表明，觸變成形顯然具有近凈成形能力。紀等。（2001）開發(fā)出雙螺桿流變成型工藝和風(fēng)扇等。（2005）提出了一種流變壓鑄（RDC）的過程，直接使用液態(tài)鋁合金。他們的研究結(jié)果表明，RDC樣品已接近零孔隙度 D?NE和組織均勻在整個樣本在鑄態(tài)條件下。阿特金森（2005）總結(jié)了路線的球狀組織，半固態(tài)加工類型的優(yōu)勢 這些方法的優(yōu)缺點，背景流變學(xué)，觸變性的數(shù)學(xué)理論，半固態(tài)合金漿料的瞬態(tài)行為，以及計算模型。 用于處理半固態(tài)金屬的流變成形或觸變形成的一個主要缺點是控制液體或固體段(即，固相和液相的分離或不均勻的)。 固相的分布)。當(dāng)半固態(tài)漿料進入模具時，材料會與腔體壁接觸.。這就導(dǎo)致了不均勻的不均勻的不均勻的OWS，導(dǎo)致固相的分離(主要a- 從液相中產(chǎn)生的Al粒子。Chen和Tsao(1997)提出了半固態(tài)變形機制，并根據(jù)現(xiàn)象學(xué)模型的變形預(yù)測了偏析現(xiàn)象?？祪?T.Al.(2007)研究了改變注射速度對半固態(tài)壓鑄產(chǎn)品的球狀顯微組織和機械性能的影響。他們發(fā)現(xiàn)Differe 在有液體和無液體分離的樣品中，固體分率約為15～20%。薄板、固相和液相的更嚴重偏析，使他們 不同位置的R力學(xué)性能不均勻。由于半固態(tài)金屬加工的偏析和初始成形溫度低的問題，目前還沒有研究。 目前，我們已經(jīng)完成了用流變成形工藝制造薄板的工作. 本研究采用間接流變鑄造工藝，彌補了間接擠壓鑄造的缺點，生產(chǎn)了電動汽車零部件及燃料用鋁薄板。 電池雙極板。薄板的間接流變鑄造工藝涉及薄模腔中的低澆注溫度。這使得材料很可能無法固定CA 從中心開始完全和凝固，這將導(dǎo)致不完全成形。因此，本研究的目的是提供一種設(shè)計用于間接流變鑄造的模具的方法，該模具為APPRO 為薄板的形狀做準備。利用軟件巖漿設(shè)計了一種適合于流變特性的柵形和超臨界流場，使半固態(tài)漿料能夠進入空腔。A 356合金 采用寬固液共存區(qū)作為半固態(tài)漿料。通過電磁電磁攪拌器的使用制作出?NE和球形固體顆粒的半固態(tài)漿料（ 以控制A 356合金的晶粒尺寸。將半固態(tài)漿料注入安裝在200 t液壓機上的模具，形成薄板坯。形成薄板的實驗 分析了兩沖頭速度和兩腔摩擦條件下的成形過程，并分析了沖頭速度和脆性對成形性、顯微組織和力學(xué)性能的影響。微絲 在不同的條件下，測定了形成的薄板試樣的組織和力學(xué)性能。 2. 實驗步驟 2.1.半固態(tài)流動模型 半固態(tài)材料的半固態(tài)模型表明粘滯率與剪切速率有關(guān).。半固態(tài)材料的粘度隨剪切速率的增加而急劇下降，但其粘度幾乎不變。 在低剪切速率粘度。為了描述粘度在高剪切速率區(qū)的剪切速率的依賴關(guān)系，使用了一個經(jīng)驗公式，這個公式稱為冪律公式(Kim和Kang，2000年；Atkinson，2005年)： 其中，σ為剪切應(yīng)力，μ為剪切速率，K為冪律，n為冪律指數(shù)。當(dāng)n＝1時，材料變成牛頓流動，其粘度y與K.Kim相同。 對于牛頓模型，Kang(2000)設(shè)n=1。對于半固態(tài)的ostwald-de waele uid模型，實驗得到的n值為0.48~0.45(剪切速率=3-2)。 500s?1)。將其應(yīng)用于MAMASOFT中，用于比較裸片內(nèi)的固定分析結(jié)果。他們的結(jié)果表明，奧斯特瓦爾德–德瓦勒液體模型與經(jīng)驗一致 -鱟結(jié)果。鑄件的粘性行為模型采用奧斯瓦爾德–de Waele模型，表現(xiàn)為半固態(tài)材料的非牛頓體通過電力法： 其中Y是表觀動態(tài)粘度，M為奧斯特瓦爾德-德瓦萊系數(shù)，N為奧斯特瓦爾德-德瓦萊指數(shù)，P為密度。 MAGMASOFT的控制方程有：控制體積法、連續(xù)方程、Navier-Stokes方程、能量方程和體積法(VOF)。這些都是一樣的 用于液體。 2.2.模具設(shè)計的模擬準備 當(dāng)半固態(tài)漿料被壓縮時，液相向漿料表面移動，從而導(dǎo)致表面裂紋。固相和液相的空隙率和偏析變得明顯。 在受壓試樣的一側(cè)更為嚴重。搜索引擎優(yōu)化等。（2002）進行壓縮實驗，研究半固態(tài)材料在不同加工條件下的變形行為。 儀表，如試件尺寸和應(yīng)變率。他們建議，對薄板的流變模鍛模具的設(shè)計必須為間接式結(jié)構(gòu)。用半溶膠形成薄板 設(shè)計了一種間接流變鑄造模具，該模具采用沖頭將半固態(tài)漿料壓入封閉式上、下模中進行壓邊。因為這個結(jié)構(gòu)是相似的 對壓鑄工藝，澆注系統(tǒng)的設(shè)計和?流是一個重要的變量。分析了半固態(tài)漿料的行為，它通過門和?LLS CAV性是 薄板設(shè)計的主要因素。seo等人(2007)分析了澆口形狀如何影響半固態(tài)漿料的液體偏析，并得出結(jié)論：寬的澆口會使液滴更像。 y按順序排列，液體分離不太可能形成。 為了研究半固態(tài)漿料在不同澆口形狀下的吸脹行為，對不同澆口形狀的薄板腔(150 mm，150 mm，1.2 mm)進行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果是 采用A356觸變模塊進行（Ostwald–de Waele模型）的巖漿。表1列出了在模擬中使用的條件和換熱系數(shù)系數(shù)。 表 1 仿真參數(shù) 參數(shù) 值 熔融金屬 材料 A356 (TL) 617 ?C Solidus temperatu 熔融金屬 材料 A356 液相線溫度(TL) 617 ?C 固相線溫度(TS) 547 ?C 初始溫度(TM) 596 ?C 潛伏熱 430 kJ/kg 模具 材料 SKD 61 初始溫度(TD) 300 ?C 傳熱系數(shù) 材料和模具 7000 W/m2 K 沖模模具 1000 W/m2 K 表 2 A356鋁合金的化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù) %） Si Mg Ti Fe Ni Mn Zn Pb Al 7.08 0.35 0.17 0.08 0.07 0.01 0.01 0.01 Bal. 2.3.半固態(tài)漿料的制備 A356合金用于半固態(tài)漿料，EMS用于控制固體顆粒的尺寸。因為A356合金在兩相糊狀區(qū)具有很強的流動性，并能增強機械強度 具有熱處理的機械強度，用于汽車零部件，如指節(jié)、臂和外殼，需要可靠性。特別是A356的力學(xué)性能密切相關(guān) o初生粒子的大小、二次枝晶臂間距(SDAS)、Si顆粒在共晶基體中的形狀和分布。表2列出A 356合金的化學(xué)成分。菲 G. 1顯示固相分數(shù)對A356合金的溫度。利用差示掃描calorime測定了在不同溫度下A356合金的固相分數(shù) -嘗試（DSC）曲線。對A356合金的液相線和固相線溫度分別為617和547?C，分別為溫度596 C?固相分數(shù)為40%。 圖2(a)示出了本研究中使用的EMS的照片。EMS由3個相(P、R、S)和3個帶線圈的 圖1.固相分數(shù)對A356合金的溫度 圖2.電磁攪拌器：(A)真實圖片和(B)示意圖 圖3.三位磁感應(yīng)密度隨攪拌電流的變化 極組成與芯垂直。通過堆積幾個0.35mm厚的板來制造用于確定線圈位置的芯。芯由240個單位疊片組成的Si-Zn合金板和線圈WA組成 繞著核心的傷口。每個階段被放置在一個圓柱形的方向，如圖2（b），讓目前的移動與線圈和電磁力是在圓柱產(chǎn)生 攪拌熔化的金屬。用高斯表測量了電磁攪拌系統(tǒng)在三個位置的電磁力。圖3顯示了測量到的磁感應(yīng)密度的變化。 在EMS內(nèi)的三個位置作為電流的函數(shù)。測量的磁感應(yīng)強度與每個位置上電流的增加成正比。在電流為60 A時，MAG 在上、中、下位的誘導(dǎo)密度分別為640、680和1120 G。攪拌力對鋁液中剪切應(yīng)力的影響控制了鋁的生長。 固相過程中形成的樹枝狀臂。從而控制了固相的晶粒尺寸，使晶粒呈球形。 圖4示出了制備半固態(tài)漿料的工藝.。首先，將杯子插入EMS中，然后用一個鋼包從熔爐中舀出熔化的金屬。然后，攪拌開始于電爐。 在將熔融金屬倒入EMS杯中時施加租金。熔煉金屬在爐內(nèi)溫度為680℃，溫度為635℃。攪拌至杯內(nèi)金屬熔融溫度降至596℃，即固相分數(shù)(Fs)為40%。大約需要78秒的攪拌時間。 達到這個水平。攪拌實驗的變量是攪拌開始時的金屬溫度、攪拌電流（A）和攪拌時間（t）。BAE等。（2007）s 當(dāng)攪拌開始時熔融金屬溫度低于655℃，攪拌電流為60A，攪拌時間為60秒時，可形成牢固且球狀的固體顆粒。 用A 356進行電磁攪拌實驗。因此，如表3所示，在本實驗中，金屬熔體溫度為620℃，攪拌電流為60A。 不銹鋼304用于EMS杯。不銹鋼是非磁性的，因為它是奧氏體，因此它不受電磁力的影響。此外，不銹鋼304不變形。 room 房屋即使在700℃以上的溫度下也是如此。Seo等人（2002）執(zhí)行了在半固態(tài)漿料上進行了壓縮實驗，并考察了鋼坯高度和直徑的變化對液體沉降的影響。他們的結(jié)論是，一個較大的鋼坯直徑使它成為l。 極有可能出現(xiàn)孔隙和液體偏析。此外，較大的坯長增加了空隙的內(nèi)容。因此，在薄板成形所需的材料數(shù)量之后， 將EMS杯設(shè)計為具有與模具套筒(60mm)的內(nèi)徑相似的直徑和更低的高度。圖5(a)分別說明EMS杯和實際杯的形狀尺寸。圖5(C)示出了半固態(tài)漿料.。 圖4.EMS制造工藝與已加工球形固體顆粒的半固態(tài)漿料 參數(shù) 值 熔融金屬 材料 A356 (TL) 617 ?C Solidus temperatu 攪拌法 電磁攪拌 攪拌電流(A) 60A 啟動時的溫度 620 ?C 攪拌（TS） 零度溫度 596 ?C/40% 攪拌（TF）/固體 分數(shù)(Fs) 攪拌時間(T) 60s 表 3 半固態(tài)漿料制備的實驗條件 圖5.攪拌杯和漿料的幾何形狀：(A)杯的截面 (B)杯的照片 (C)半固態(tài)漿料的照片 杯子厚2毫米，長100毫米。由于攪拌過程中熔融金屬的旋轉(zhuǎn)是由于攪拌力的作用，所以金屬熔體的旋轉(zhuǎn)會使攪拌過程中的金屬發(fā)生旋轉(zhuǎn)。 二杯如果杯填進。因此，世界杯是填充到90毫米的高度與熔融金屬。對所制備的半固態(tài)漿料的體積是165597立方毫米，和體積 薄板模型計算軟件使用UG NX6軟件在功能空間?為161304 mm3.。半固態(tài)漿料的數(shù)量是足夠?qū)⒈∏弧? 2.4.間接流變鑄造法 將EMS實驗生產(chǎn)的半固態(tài)漿料(FS＝40%)注入200T液壓機中的模具中，進行薄板成形實驗。圖6示出了200噸液壓機,其 已安裝的薄板模具。表4和圖7分別給出了薄板成形過程的實驗條件和該工藝的總圖。模具溫度w 保持在280~290攝氏度，并配有墨盒加熱器。沖頭的壓力為200 MPa，采用兩種速度：30 mm/s和300 mm/s。將半固態(tài)漿料注入模具內(nèi)。 壓力保持5秒。為了確保成形板不會被彈射銷變形，模具被打開10s，以便進行一些強化。然后， 把ATE從模具中取出，立即在水中冷卻。 圖6.200噸液壓壓力機安裝用于薄板制造的模具 參數(shù) 值 熔融金屬 材料 A356 (TL) 617 ?C Solidus temperatu 溫度和固體分數(shù) 596 ?C and 40% 半固態(tài)漿料 模具溫度 280-290 ?C 壓模壓力（PP） 200Mpa 壓力機沖壓速度（Vp） 30 and 300 mm/s 模具腔潤滑劑 石墨 條件 1 VP=300 mm/s，無潤滑劑(MF=0.9) 條件 2 VP=300 mm/s，石墨潤滑劑(MF=0.4) 條件 3 VP=30 mm/s，石墨潤滑劑(MF=0.4) 表 4 半固態(tài)漿料間接流變鑄造的實驗條件 Pinsky等人(1984)在半固態(tài)Sn-Pb壓縮和環(huán)壓縮實驗中發(fā)現(xiàn)，在半固態(tài)Sn-Pb壓縮和環(huán)壓縮實驗中，固相和液相的偏析隨著模具與材料之間的摩擦而增加。 合金?？档?。（1999）進行壓縮等實驗的半固態(tài)材料在不同應(yīng)變率得出固相在高應(yīng)變率分布均勻，其中樂 廣告較少的液體分離。因此，三形成實驗進行分析的成形性能，微觀結(jié)構(gòu)，和兩摩擦和機械性能之間的顯示條件 Ty和半固體料漿和兩個沖頭速度。在空腔內(nèi)噴涂石墨潤滑劑以形成具有兩個沖頭速度的成形實驗，并且用非潤滑的方法進行實驗。 腔體分析不同相態(tài)摩擦?xí)r固、液相的偏析及缺陷。實驗條件1是一個非潤滑腔（MF = 0.9）與沖頭SP。 300 mm/s的EED。條件2和3為石墨潤滑腔(MF=0.4)，沖壓速度分別為300 mm/s和30 mm/s。表4列出了這些條件。五在每個實驗條件下進行測試，以產(chǎn)生總共15個薄板樣品。 圖7.間接流變鑄造過程示意圖：（a）輸入半固態(tài)漿料，（b）和（c）噴射成形 2.5.顯微組織和力學(xué)性能測定 使用圖像分析儀測量顯微結(jié)構(gòu)中固體顆粒的尺寸和球性。等價的直徑（平均大?。┑墓腆w顆粒的?內(nèi)德Eq.（3）的下方，和形狀因子（球狀）代表顆粒的圓度，是?內(nèi)德Eq.（4）。當(dāng)r＝1時，粒子 具有完美的圓形形狀；對于較少的球狀粒子，r>1因為 它的周長比相同面積的圓形粒子長。 這里D、R、A和P分別是小球的直徑、半徑、面積和周長。 圖8.模具?填充半固態(tài)漿料的行為根據(jù)澆口形狀：（a）和（b）直澆口扇形澆口 圖9.（a）風(fēng)機大門系統(tǒng)（單位：mm）和（b）料齡的詳細設(shè)計 為了分析成形薄板的力學(xué)性能，對不同型腔位置的試件進行了拉伸試驗。拉伸試樣在25米高度。 M量規(guī)長度和6mm寬度；根據(jù)ASTME8M規(guī)范（子尺寸SPEI-MEN）制造。樣品被設(shè)置為與樣品薄板一樣厚。對于時態(tài) 樂的測試，使用了一個25-t MTS和應(yīng)變率被設(shè)定為1毫米/分鐘。為了精確測量伸長率，使用了一種伸長計，這是一種接觸鏡面的方法。用拉伸試驗試樣測量維氏硬度。 S.對每個樣品分別進行三次拉伸和硬度測試。結(jié)果取平均值，最大值和最小值用誤差棒表示。 圖10.模具會有兩個在流動側(cè)模型的半固態(tài)漿料的行為：（a）速度和（b）溫度 3.研究結(jié)果與討論 3.1 模具設(shè)計仿真 為了設(shè)計一個薄板的澆口形狀，餅干被設(shè)置為60毫米，相當(dāng)于套筒的內(nèi)徑。圖8（a）顯示?填充在模具中的半固態(tài)漿料性能的CA 有一個直門。模擬結(jié)果表明，由于漿液的粘度，漿料沿閘門的形狀呈直線狀排列。空腔的兩側(cè)被 ?UID的背?哎喲，達到空腔結(jié)束返回。這可能會導(dǎo)致不完整的?填充在CAV的兩面性。因此，門擴大到風(fēng)扇類型，使材料公司。 當(dāng)穿過大門后，整個腔就會上升?？s短了澆口長度，避免了半固態(tài)漿料在冷卻過程中在腔內(nèi)凝固。圖8(B)示出e 腔的整個寬度?填充為原料通過大門。 在選定了一個扇形，具體?C的細節(jié)設(shè)計的門。如圖9中的澆口截面，門是18毫米厚的部分連接到餅干然后縮小 英語字母表中的第四個字母靠近空腔。輕松除去形成的薄板，5?和6?梯度設(shè)置為餅干的頂部和底部，分別地，沿分型線的模具。每個角落都圓了。當(dāng)熔化的金屬冷卻到半固態(tài)漿料時，上部 部分漿料表面狀態(tài)差，是由于外部空氣的影響，由于傳熱的緣故，漿料的表面比中心低3℃。因為SEM的上部 i-solid漿料注入模具?RST，泥漿的可憐的上部可能?流入腔，導(dǎo)致不完整的?填充。考慮到這種可能性，大門位于4毫米高于餅干的底部（即在半固態(tài)漿料的上部），如圖9所示（一）。上部（進一步固化）漿料不對空腔進行分選，而是放置在半固態(tài)漿料的上部區(qū)域。圖9(B)示出了材料的年齡結(jié)果；初始材料沒有進入腔體。墊子 要求年齡是指經(jīng)過的時間在?OW材料；更長的時間表示?OW較早的材料。 扇形閘門導(dǎo)致材料?將整個腔。在洞邊的?流量也增加了，如圖8（b）。因為在洞邊的?流到達終點 在型腔中，氣體或空氣不能通過模具的分型線釋放，而是鎖定在型腔內(nèi)。成形樣品 表面可以在腔端粗糙因為孔隙等缺陷，氣囊，和?流痕。此外，不均勻的?填充速度可以使固相和液相分離。這個 因此，在空腔中獲得均勻的?流量，二?OWS在腔體的側(cè)面設(shè)計。圖10顯示了一個模型，兩個?OWS放置在兩側(cè)的仿真結(jié)果 腔。在腔體的側(cè)?快流是導(dǎo)致在?OWS，空腔填充均勻?整體。然而，當(dāng)材料通過空腔的中心，速度和溫度。 真的大幅度下降。后腔完全?填充，在腔體的一端溫度低于585?C.這些可能導(dǎo)致不完全?填充在空腔的一端在實際成形實驗，這可能會導(dǎo)致例如表面裂紋缺陷的鑄件和毛孔。因為那凝固?ES在回火溫度低于585?C在腔體的一端也可以帶著自己?去除材料的部分，?已經(jīng)超過?OWS被放置在腔端，為如圖11所示。在低于585℃下凝固的材料部分在腔端處固定了過度彎曲，且腔內(nèi)的溫度保持在590℃。 圖11. 半固態(tài)漿料的模壓性能(溫度)，其側(cè)有兩個以上的溢值，最后有五個溢出 圖12.在腔模型壓力分布：（A）兩個溢出在端側(cè)和五個溢出在結(jié)尾、（B）四個溢出在端側(cè)和五個溢出已經(jīng)結(jié)束 圖13.形成半固態(tài)漿料薄板間接流變鑄造模具：（a）房模腔的照片和（b）模具結(jié)構(gòu) 圖12(a)表示空腔內(nèi)的壓力分布。壓力分布明顯不均勻。側(cè)面的壓力約為大氣壓(1013mbar)。應(yīng)用壓力——確定WA S消失，一些區(qū)域承受超過10,000毫巴的壓力。在腔端處的血管過流受到大氣壓力。未轉(zhuǎn)移所施加的壓力該結(jié)果表明，在實際成形試驗中，在過道入口處可能出現(xiàn)不完全的固定。為了解決這個問題, 如圖12(b)所示，在側(cè)面添加兩個溢流道。在具有兩個添加過流的腔室上均勻地分布超過4000毫巴的壓力。根據(jù)仿真結(jié)果，分別設(shè)計了如圖13(a)和(b)所示的空腔形狀和模具結(jié)構(gòu)。因為模具的溫度應(yīng)該保持在280-290℃。成形實驗，三和四Ф20毫米孔加工上、下模，分別為筒式加熱器孔。然后，Ф1.8毫米孔在上B加工中心 為了測量和控制模具溫度，插入了一個K型熱電偶。為便于在成形后取出薄板試樣，為噴射器PI機加工了Ф14mm孔。 NS：一個在套筒，6個在腔中，一個用于每個過流。用于壓縮半固體漿料的沖頭的直徑為60mm，其與套筒的內(nèi)徑相同。本發(fā)明的實施例 沖頭的上部有100毫米的直徑，以防止在反復(fù)試驗中沖頭發(fā)生屈曲。防止鋁合金附著在模具表面，提高表面硬度 通過氮化處理鈰硬度、沖頭、套筒和腔。 圖14.不含EMS的半固態(tài)漿料(A)和(B)的顯微結(jié)構(gòu) 圖15.具有和沒有EMS的半固體漿料中固體顆粒的體積分數(shù)、當(dāng)量直徑和圓度 圖16.用不同沖孔速度(VP)和空腔摩擦狀態(tài)制作的薄板樣品：(A)30 mm/s，不含潤滑劑；(B)300 mm/s，石墨潤滑劑；和30mm/s石墨潤滑劑 3.2.半固態(tài)漿料的微觀結(jié)構(gòu) 在薄板成形試驗前，需要在水中立即冷卻半固態(tài)漿料，以分析其微觀結(jié)構(gòu)。圖14顯示了半固態(tài)的顯微結(jié)構(gòu)。 用EMS攪拌，不攪拌，冷卻到596℃。顯微組織為固相初生a-Al，固-l為液相共晶相。 伊奎德狀態(tài)。在攪拌的微結(jié)構(gòu)中，由于控制了顆粒的不均勻生長，在半固態(tài)漿料的中心均勻分布著ne和球狀固體顆粒。 （圖14（a））。在半固態(tài)漿料的兩側(cè)，杯面約3?C下的中心由于攪拌過程中的傳熱。因此，固體顆粒比T 他在中心。在不攪拌的情況下，大量的玫瑰花結(jié)顆粒、樹枝晶和一些Ne球狀顆粒被分布在一起(圖14(B))。熔化的金屬生長成樹枝狀。 結(jié)構(gòu)直到冷卻到596℃。材料周圍的晶粒尺寸較粗。 圖15顯示了半固態(tài)漿料中的固體顆粒的體積分數(shù)、當(dāng)量直徑和圓度。在中心，當(dāng)量直徑和圓度。 半固態(tài)漿料的固粒率分別為75 m和1.5 m.。無電磁攪拌的半固態(tài)漿料的固體顆粒分別為110μm和2.3μm.。上 半固態(tài)漿料的邊、等效直徑和圓度分別為82 m和1.65 m.。這些半固態(tài)漿料中的固體顆粒沒有EMS 119μm和3，分別。半固態(tài)漿料的分散度為45%，中部為41%。半固態(tài)漿料沒有EMS體積分數(shù) 中間43%個，兩邊40%個。 結(jié)果證明，使用EMS可以獲得具有固定和球狀固體顆粒的半固體漿料。如果將具有不均勻和粗糙顆粒的半固體漿料注入模具和T中, 沖擊壓縮的母雞，可能會由于不良的干燥性而造成不完全的拉毛或跑錯(短射)，而由于組織不良，形成的試樣的機電性能會很低。 重新.因此，在薄板成形實驗中，采用EMS制造半固態(tài)漿料。 圖17.成形薄板的厚度 3.3.薄板成形性 圖16示出了在每種條件下制備的最佳薄板樣品的選擇。薄板試樣以兩個沖頭速度(30和300mm/s)和空腔摩擦CONDI-Ti形成。 帶石墨潤滑劑和無石墨潤滑劑。板狀樣品表面的黑色部分是石墨潤滑劑。圖16（a）示出了在300毫米/秒的沖壓速度下形成的樣品，而沒有GR。 腔體中的黃鐵礦潤滑劑(MF=0.9)。由于半固態(tài)漿料由于其粘度而表現(xiàn)出嚴重的粘性，如果漿料在沒有潤滑的情況下被壓縮，沖頭可能會卡在套筒內(nèi)。 T。因此，在這個實驗中，少量的石墨潤滑不能噴在模套。在此條件下形成的樣本有短射在CAV的結(jié)束，雙方我 TY。如圖所示的仿真結(jié)果如圖5所示的壓力（B），這短短的鏡頭可以歸因于減少的壓力在型腔最后的?流量入口。圖16（b）和 （C）顯示薄板樣品形成空腔內(nèi)的石墨潤滑劑（MF = 0.4）在300和30毫米/秒沖速度，分別地。薄板試樣以300毫米的沖壓速度形成。 用石墨潤滑劑?填充型腔完全沒有任何短鏡頭。雖然只有兩個?OWS連接在腔體的一端，所有?一直在?OWS在實際實驗中形成 彪，和過?流入口被打破，掉了下來，因為從樣本被拉出彈射力。在30毫米/秒的沖壓速度下形成一個短鏡頭。 腔和六個過度射束導(dǎo)致短射(圖16(c))。如圖4中模擬溫度的模擬結(jié)果所示，這是材料溫度下降到以下的點 585°C。因為沖壓速度比SIM計算條件小10倍，所以溫度甚至更遠，這可能導(dǎo)致不完全成形。 圖18.固體陽離子行為的模擬結(jié)果 圖17示出了所形成的薄板樣品的厚度。A組(A1、A2和A3)和B(B1、B2、B3)分別指示樣品的中心和側(cè)位置。A1和B1（靠近門）均大于A3和B3（近在?ow），B組較A組，這可能是由于年齡上?陽離子固化收縮。圖18顯示了s的仿真結(jié)果。 Lling后的OLidi陽離子行為。與半固態(tài)漿料的相似，在越低處形成的等高線狀的固體陽離子模式形成于門上。因為職位B1 與A1進行固化?陽離子慢相比，腔中的其他位置，他們可以預(yù)期的要厚。相比之下，B3和A3固體比其他位置更快，這意味著它們應(yīng)該比其他位置更薄。用石墨潤滑劑制作的薄板的厚度 沖頭速度為300 mm/s時，最接近模具型腔的厚度，是成形最精確的產(chǎn)品。用半固態(tài)漿料進行薄板成形的結(jié)果表明， 最佳工藝條件為：沖孔速度300 mm/s，腔內(nèi)石墨潤滑劑。 圖19.用不同的沖頭速度(VP)和空腔的摩擦狀態(tài)制造的薄板試樣的微觀結(jié)構(gòu)：(a)30mm/s，無潤滑劑；(b)300mm/s，石墨潤滑劑；和(c)30m m / s, 石墨潤滑劑 3.4.薄板顯微組織 圖19(a)示出了以300mm/s的沖壓速度和在空腔中沒有石墨潤滑劑形成的樣品的微觀結(jié)構(gòu)(條件1)。微觀結(jié)構(gòu)表明固相和Li 液相被嚴重隔離的位置F和E的位置在F（近門），有幾個粗樹枝從聚結(jié)；在位置E（離門），很少有固體顆粒的PAR S.當(dāng)存在高摩擦?xí)r，固體顆粒的流動是不透明的。因此，固相的一小部分移動到腔中，液相具有更好的流動性，填充了腔。 也就是說，半固態(tài)材料與模具型腔之間的高度摩擦導(dǎo)致了固液相高度的偏析。 圖19（b）和（c）示出分別在300和30毫米/秒（條件1和2）的沖壓速度下形成的樣品，在空腔中使用石墨潤滑劑。打孔速度為300 mm/s比30 mm/s的沖孔速度更有利于固相的均勻分布，晶粒尺寸更均勻，密度更大。在30 mm/s時，固體顆粒之間的間隙很大，因為SO的數(shù)量很少。 直徑超過100米的蓋子顆粒。在E位孔隙率很高。圖20顯示了在p點形成的樣品中固體顆粒的體積結(jié)構(gòu)、等效直徑和圓度。 用石墨潤滑劑的沖床速度為300毫米/秒和30毫米/秒。在300 mm/s條件下形成的樣品，F(xiàn)位置的等效直徑、圓度和體積分數(shù)分別為65m，1.25， 和45.5%。在E位置，分別為62μm、1.27和43.5%。對于以30mm/s形成的樣品，固體顆粒的當(dāng)量直徑、圓度和體積分數(shù) ES在位置72μM，1.45和36%，分別。在位置E，他們70μm，1.4，和35%，分別地。在E位，固相略小，球狀，但VO。 結(jié)果表明，在300 mm/s和30 mm/s下形成的薄板樣品的顯微組織均為Ner，且與顯微組織相比具有更多的球狀特征。 f半固態(tài)漿料與EMS. 當(dāng)半固態(tài)漿料壓縮了一拳，粗顆粒的聚結(jié)斷，單顆粒固體顆粒的變形。這些顆粒和液相?填充模具 腔.對固體顆粒發(fā)生塑性變形，通過強制對流在?填充。形成一個小而球狀的晶粒結(jié)構(gòu)。固相的運動速度和運動距離 較小和更球狀的晶粒增加。 3.5.薄板力學(xué)性能 圖21顯示了在三種條件下形成的樣品的拉伸強度、伸長率和硬度。樣品在條件2下形成的試樣，其拉伸強度和伸長率分別為216 MPa和10%，F(xiàn)位為209 MPa，E位為8.5%MPa。該試樣具有維氏硬度值。 F和E陣地分別為72 HV和69 HV。在3條件下形成的試樣在po時的抗拉強度、伸長率和維氏硬度分別為160 MPa、4.5%和69.5 HV。 位置F和148MPa，分別為2.5%和68HVE.與條件2下相比，F(xiàn)位置下的這些值分別低56 MPa、5.5%和2.5 HV，而在E位置的值則低61 MPa、6%和1 HV。在條件1下形成的樣品 (不含石墨潤滑的型腔)在F、126 MPa和2%℃下拉伸強度和伸長率分別很低，分別為132 MPa和2%MPa，而E位的拉伸強度和伸長率較低。 條件2。然而，由于用作液相的大共晶相，維氏硬度在條件3下比條件2高得多。固體P的維氏硬度 Hase約56 HV，液相Hase約98 HV。 在2條件下形成的樣品的拉伸強度和伸長率在300毫米/秒高于3條件下形成的樣品在30毫米/秒。 ID顆粒稍小，分布更密集。特別是，1和3的條件下試樣的伸長率明顯?明顯低于樣本條件下 2.這表明顯微組織中固體顆粒的減少降低了伸長率。在條件3下，雖然顯微組織中的固體顆粒大多為球狀，但仍有一個 直徑超過100米的大量固體顆粒。這表明，1.2 mm厚的薄鋼板內(nèi)的固體顆粒數(shù)量遠小于條件2下的固粒數(shù)。為 在條件1下的微觀結(jié)構(gòu)，固體顆粒很少分布，并在一個地方集中作為枝晶結(jié)構(gòu)。關(guān)于DIF力學(xué)性質(zhì)的差異 在這三種條件下，與E相比，F(xiàn)位置(靠近柵極)的性能略有改善，但兩種位置的微觀結(jié)構(gòu)相似。 基于成形性、力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)的分析，對薄板在不同沖壓速度和無潤滑條件下形成的，2（含石墨的潤滑 最合適的方法是采用富饒和300 mm/s的打孔速度。 圖20.用石墨潤滑劑在300和30mm/s沖壓速度下形成的樣品中的固體顆粒的體積分數(shù)、當(dāng)量直徑和圓度 圖21.制備樣品的力學(xué)性能 4.結(jié)論 通過模擬試驗，設(shè)計了1.2 mm厚薄板的間接流變模.。形成薄板在兩種摩擦條件下的空腔和兩沖孔速度。分析了這些參數(shù)對成形性和力學(xué)性能的影響。分析和實驗結(jié)果 關(guān)于以下內(nèi)容： （1）扇形柵極允許半固態(tài)漿料均勻均勻地覆蓋整個薄腔. （2）利用位于空腔兩側(cè)的超臨界OWS，可以控制腔側(cè)的低速率增加。 （3）在腔的端部處的過流的放置允許在腔內(nèi)均勻的溫度和壓力(大于大氣壓)分布。 （4）用電磁攪拌法可以得到固體分數(shù)為40%的半固態(tài)漿料，其固體顆粒為Ne和球形固體顆粒。無EMS的半固態(tài)有花環(huán)顆粒和粗球狀的a-Al部分。 叔叔。半固態(tài)漿料的等效直徑約為75 m，圓度為1.5。半固態(tài)漿體的固體部分分別110μm和2.3。 （5）腔的表面狀態(tài)在固體和液相之間經(jīng)歷了更大的分離,并增加了摩擦。當(dāng)腔的摩擦較高時，固體顆粒將其擴散至MO V_e進入腔內(nèi)，使液相具有較好的非均勻性進入腔內(nèi)。 （6）較高的沖孔速度壓縮半固態(tài)漿料產(chǎn)生更好的成形性的薄板和微結(jié)構(gòu)的密集和均勻分布的固體顆粒。 （7）與EMS半固態(tài)漿料相比，成形薄板的顯微組織更呈球狀。固體顆粒受迫變形的塑性變形 過濾過程中的矢量。然后形成小球狀顆粒結(jié)構(gòu)。移動速度和對于較小和較小的球狀晶粒，固相的距離增大。 （8）當(dāng)半固態(tài)漿料是一個石墨潤滑劑300毫米/秒沖速度形成，薄板無塞格雷-固相或其他缺陷得到和液體之間的反應(yīng) 抗拉強度為216 MPa，伸長率為10%。 致謝 這項研究工作是由國家研究基金會（NRF）支持韓國批準由韓國政府資助（編號2013r1a1a2062759）。知識經(jīng)濟部（20104010100540號），這項研究 是由韓國研究基金資助（KrF）批準由韓國政府資助（MEST）（批準號：2012-0001204）。 參考文獻 （1）Atkinson, H.V., 2005. Prog. Mater. Sci. 50, 341–412. （2）Bae, J.W., Kim, T.W., Kang, C.G., 2007. J. Mater. Process. Technol. 191, 165–169. Chen, C.P., Tsao, C.-Y.A., 1997. Acta Mater. 45, 1955–1968. （3）Fan, Z., Fang, X., Ji, S., 2005. Mater. Sci. Eng., A 412, 298–306. （4）Flemings, M.C., Riek, R.G., Young, K.P., 1976. Mater. Sci. Eng. 25, 103–117. Ghomashchi, M.R., Vikhrov, A., 2000. J. Mater. Process. Technol. 101, 1–9. Ji, S., Fan, Z., Bevis, M.J., 2001. Mater. Sci. Eng., A 299, 210–217. （5）Joly, P.A., Mehrabian, R., 1976. J. Mater. Sci. 11, 1393–1418. （6）Kang, C.G., Bae, J.W., Kim, B.M., 2007. J. Mater. Process. Technol. 187–188, 344–348. Kang, C.G., Choi, J.S., Kim, K.H., 1999. J. Mater. Process. Technol. 88, 159–168. （7）Kapranos, P., Ward, P.J., Atkinson, H.V., Kirkwood, D.H., 2000. Mater. Des. 21, 387–394. （8）Kim, N.S., Kang, C.G., 2000. J. Mater. Process. Technol. 103, 237–246. （9）Niu, X.P., Hu, B.H., Pinwill, I., Li, H., 2000. J. Mater. Process. Technol. 105, 119–127. （10）Pinsky, D.A., Charreyronv, P.O., Flemings, M.C., 1984. Metall. Mater. Trans., B 15B, 173–181. （11）Seo, P.K., Youn, S.W., Kang, C.G., 2002. J. Mater. Process. Technol. 130–131, 551–557. Seo, P.K., Kim, D.U., Kang, C.G., 2007. J. Mater. Sci. Eng., A 445–446, 20–30. （12）Yue, T.M., Chadwick, G.A., 1996. J. Mater. Process Technol. 58, 302–307. 第25頁 共20頁