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通过拉伸试验和胀形试验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能。结果表明，随着温度的升高，管材的轴向拉伸成形性能有明显提高，但是其胀形性能并没有相应变化。这主要是因为挤压管材存在明显的各向异性，在环向的变形性能明显低于轴向。另外，采用分流模挤压的管材，在加热时焊缝成为最容易破裂的部位，出现了提前破裂，降低了管材的整体变形性能。

关键词: 镁合金 , extruded tube , internal high pressure forming

铝合金型材柔性垫弯曲成形实验研究

何祝斌 , 汤泽军 , 张琦 , 王仲仁

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.063

进行两种典型铝合金型材的弯曲实验,研究主要工艺参数对弯曲过程的影响.结果表明,型材的截面形状、相对厚度及抗弯截面系数等是决定弯曲性能的主要因素.压辊的压入深度、柔性垫的性能以及型材的约束方式等是影响弯曲半径、截面变化的关键.对实验中主要缺陷和质量问题的产生及其控制进行分析和讨论.

关键词: 铝合金型材 , 柔性垫 , 柔性弯曲 , 半径

为解决传统塑性应变测试方法无法有效地测量体积成形中金属体内应变分布的问题,提出了一种测量金属塑性应变的新方法. 其原理是将工件加工成内部嵌入螺柱的组合件, 对组合件进行塑性变形, 测量变形后组合件内部的螺纹界面的变形, 进而计算相应位置上的应变. 该方法可以定量给出变形体内部的应变分布, 与传统的坐标网格法相比, 具有不需要剖分工件、不改变应力状态的优点. 该方法可应用于镦粗、挤压、模锻等塑性变形工艺中金属变形流动行为的研究.

关键词: 嵌入螺柱法 , plastic deformation , strain distribution

内高压成形理论与技术的新进展

苑世剑 , 何祝斌 , 刘钢 , 王小松 , 韩聪

中国有色金属学报

介绍哈尔滨工业大学在内高压成形基础理论、关键技术及工业应用等方面取得的重要进展.在基础理论方面,利用平面应力屈服椭圆描述典型内高压成形过程中应力状态及壁厚变化趋势；揭示变径管内高压成形过程中壁厚分布规律以及多边形截面环向的壁厚分布特点；指明整形阶段圆角充填时存在极限圆角半径；发明了用于测量管材环向力学性能的管材环向拉伸实验方法.在工艺关键技术方面,针对航空航天领域对大直径薄壁复杂管件的需求,发明了Y型薄壁三通管两步成形方法、双层管充液弯曲方法,试制出超薄Y型三通管、整体不锈钢进气道及弯管零件.在工业应用方面,研制了合模力最大达55 MN的工业生产用大型内高压成形机,并成功地用于轿车底盘零件大批量生产.

关键词: 内高压成形 , 液压成形 , 塑性变形 , 应力状态 , 失稳行为

用嵌入螺柱法测量金属体内塑性应变分布

苑世剑 , 张吉 , 何祝斌 , 李锋 , 王仲仁

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.04.006

为解决传统塑性应变测试方法无法有效地测量体积成形中金属体内应变分布的问题,提出了一种测量金属塑性应变的新方法.其原理是将工件加工成内部嵌入螺柱的组合件,对组合件进行塑性变形,测量变形后组合件内部的螺纹界面的变形,进而计算相应位置上的应变.该方法可以定量给出变形体内部的应变分布,与传统的坐标网格法相比,具有不需要剖分工件、不改变应力状态的优点.该方法可应用于镦粗、挤压、模锻等塑性变形工艺中金属变形流动行为的研究.

关键词: 嵌入螺柱法 , 塑性变形 , 应变测量

AZ31B镁合金挤压管材的内高压成形性能

何祝斌 , 王小松 , 苑世剑 , 许爱军

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.05.016

通过拉伸实验和胀形实验研究了不同温度下AZ31B镁合金挤压管材的成形性能.结果表明,随着温度的升高,管材的轴向拉伸成形性能明显提高,但其胀形性能并没有相应变化.这主要是因为挤压过程导致管材环向变形性能与轴向变形性能存在较大差别,管材具有明显的各向异性特征.此外,采用分流模挤压的管材,沿管材环向还存在若干条焊缝.在热态下胀形时,焊缝成为最薄弱的部位从而提前破裂,降低了管材的整体胀形性能.

关键词: AZ31B镁合金 , 挤压管 , 内高压成形 , 拉伸实验 , 分流模挤压

管材环状试样拉伸变形的受力和变形分析

何祝斌 , 苑世剑 , 查微微 , 梁迎春

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.04.008

对管材环状试样拉伸过程中试样的受力和变形进行了分析,采用正压力线性变化假设,推导了等宽环状试样的正压力和切向力计算公式.通过等宽试样和标距试样拉伸实验,对理论分析结果进行了验证.结果表明:采用正压力线性变化假设所得的切向力分布规律与拉伸实验结果吻合较好;切向力关于拉伸方向呈轴对称分布,从正上方到两侧逐渐增大;当摩擦系数较小时,切向力分布较均匀,但当摩擦系数较大时,切向力从正上方到两侧迅速增大,试样的颈缩和断裂发生在标距段内靠近标距边缘的位置.

关键词: AZ31B镁合金 , 挤压管 , 环状试样 , 拉伸实验

导流角对挤压变形中金属流动与缺陷的影响

李峰 , 苑世剑 , 何祝斌

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.004

为了减少平模挤压时因金属流动不均匀而产生死区、缩孔及表面裂纹等缺陷,在此采用了一种带导流角结构的芯模用于挤压.用数值模拟对有、无导流角两种形式挤压过程中金属的变形流动行为进行了研究,通过对比分析可知:增加导流角可以改变凹模底角部区域应力分布,减少死区产生的范围;改善了挤压末期筒内等效应变的不均匀程度,使轴心末端不易出现缩孔;使出口处与轴心最远点的应力状态发生改变,轴向拉应力的数值减少了一半,降低了在表面由于附加应力而产生裂纹的可能性.

关键词: 挤压 , 金属流动 , 导流角 , 应力状态 , 缺陷