内导式铝合金圆棒/扁锭铸造机作为铝合金生产中的重要设备,其功能是将熔炼后调好配方的铝水经快速冷却、成型铸造成各种规格铝棒的设备。随着铝行业的发展,铸造机技术也在不断发展变化,各有特点的国内外铸造机不断涌现。本文将本人所了解的铸造机铸造原理、工艺流程、结构及铸造机的发展进程进行简单的叙述,并将本人设计制作的新型高精度铸造机液压控制系统的特性与大家谈一谈。

矩形截面前横梁作为典型前横梁形式,广泛用于汽车底盘悬架系统中。矩形截面管材成形过程中,两直角边之间的圆角是成形难点,极易造成该区域的壁厚减薄甚至破裂。本文通过理论分析确定等效应力最大的位置,之后通过数值模拟以及实验分析不同工艺参数对成形效果的影响。研究结果表明,补料量与成形内压配比对圆角区域壁厚有重要影响,补料量确定时,适当降低补料支撑内压有利于改善该区域的壁厚减薄。

通过单向拉伸试验获得2B06铝合金原始O态和短时热处理板材的力学性能参数。采用有限元模拟方法模拟并验证了局部热处理差性板材在铝合金口框零件两次充液成形中的应用,分析了零件成形能力提高的机理。模拟结果表明:采用原始O态板材成形口框零件时,局部减薄严重,破裂危险区多发生在平面应变区域;合理的局部热处理方案使得板材具有软硬材料的梯度分布,显著提高了口框零件的成形能力。通过激光实验测温装置确定激光热处理的工艺参数,对涂有水基石墨热处理区域的板材进行热处理,使其成为差性板,再对差性板进行两次液压成形,验证了模拟的准确性。

提出航天铝合金深腔零件整体成形方法,开展预制坯优化设计。对比分析直筒和变径筒两种预制筒坯结构变形规律,数值模拟研究了底部圆角对开口球形件液压成形的影响规律。以直径D=450 mm的球形整体零件为验证对象,进行底部圆角r=60 mm的变径筒形件的液压成形试验验证。结果表明直筒坯液压成形时,赤道位置发生破裂;变径筒坯液压成形时,当胀形压力为16 MPa即发生贴模;液压成形时,筒端口自适应补料,所以上半球的壁厚分布均匀;随着底部圆角越大,筒底部减薄越小,筒壁厚越均匀;当底部圆角为r=60 mm时,开口球壳赤道位置壁厚减薄最严重,减薄率为11.1%,球底部减薄率为9.8%,开口球壳上半球壁厚差为0.17 mm,下半球壁厚差为0.43 mm。

重卡车架的轻量化对于节能减排、提高产品市场竞争力等方面有着直接的影响。铝合金材料在重卡车架的应用对于重卡减重有着显著的效果。以目前量产车型车架为基础,结合CAE有限元仿真分析手段,重点关注车架强度、刚度性能,以铝合金车架代替原钢制车架,从而以材料替换及结构优化的手段,实现车架轻量化的目标。根据仿真分析结果,车架主体纵梁及横梁替换为铝合金材料后,在考虑成型工艺及连接工艺的前提下,车架整体强度、刚度性能达到钢制车架水平,方案可行,轻量化效果显著。

针对合金薄壁外壳结构较复杂、装夹易变形、几何公差要求高、大批量生产等工艺特点,对工件加工装夹定位、切削参数、数控车编程等方面进行设计研究,尤其对刀具选用、几何角度,专用夹具的设计制造及应用等方面进行详细阐述。有效解决了铝合金薄壁外壳的车削加工难题,保证了工件加工质量要求,适应大批量生产,大幅度提高生产效率。

研究了微弧氧化表面处理对ＬＹ１２ＣＺ铝合金拉伸性能的影响，并用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了拉伸断口及氧化膜形貌。结果表明，ＬＹ１２ＣＺ铝合金表面生长一层陶瓷氧化膜后拉伸性能变化不大。屈服强度，抗拉强度，弹性模量下降量都小于５％，伸长率也略有降低。试样表面氧化膜经过抛光过，拉伸性能有所改善，已拉伸试样的表面均匀地残留大量氧化膜碎片，显示氧化膜与基体结合状况良好。

采用正交法设计了２０２４铝合金的热处理工艺方案，按设计方案进行了热处理试验和力学性能测试，同时测了淬火Ｃ－曲线，并运用金相、透射电镜等手段研究了固溶温度、淬火水温影响２０２４铝合金力学性能的微观机制，找到了２０２４铝合金的最佳热处理工艺制度。结果表明：合金经５００℃固溶１０－３０ｍｉｎ，转移时间小于１５ｓ，２５－７５℃水温淬火，自然时效９６ｈ，析出大量的与基体共格的ＧＰ区和Ｓ″ＳＨ ，ＷＧＱＱＲ

研究了不同腐蚀预损伤对新型高强铝合金小裂纹行为的影响。小裂纹试验采用单边缺口拉伸试样（SENT），在试样半圆形缺口根部预制直径大小为100—300μm的单腐蚀坑，后在空气环境进行疲劳小裂纹实验，实验在R=0．5恒幅载荷下，采用复型法观测小裂纹的萌生及扩展情况。结果表明，与预腐蚀24h试样相比，预腐蚀240h试样产生的裂纹数量较少，裂纹萌生与扩展较快。预腐蚀240h试样裂纹绝大多数萌生于腐蚀坑处而预腐蚀24h试样并未出现类似特性。预腐蚀240h试样未显现明显的小裂纹效应，预腐蚀24h试样有较明显的小裂纹效应出现。文中还通过引入参数aT对腐蚀时间与小裂纹受微观组织影响程度的关系进行了描述。相较预腐蚀24h试样预腐蚀的240h试样的aT更短，小裂纹受微观组织影响也更小。

针对动车铝合金车厢加工中存在刀具消耗量大、刀具粘附现象严重等问题,文中就目前铝合金加工用刀具的失效形态、刀具失效机理进行了研究,并找出刀具失效过快的解决方案。