2026年 08期
5A02铝合金管路端口旋压扩口成形的表面质量与材料变形组织演化
黄碧坤;郝江;王晶晶;郭风堂;张昕;针对动车组制动管路多型号轻量化需求，研究了5A02铝合金管路端口采用旋压冲压74°扩口成形的表面质量及塑性变形特性。通过实验对不同外径(Φ15 mm×1 mm、Φ15 mm×1.5 mm、Φ18 mm×1 mm、Φ18 mm×1.5 mm和Φ28 mm×1 mm)管坯在不同旋压棒转速和进给速度下进行旋压扩口成形，对成形表面进行宏观观察、SEM微观表征、激光共聚焦显微镜粗糙度测试，以及EBSD显微组织分析。结果表明：扩口后管端表面因应力分布不均而产生明显磨损特征。Φ15mm×1mm和Φ15 mm×1.5 mm管坯的表面主要呈犁沟+磨粒混合磨损形貌，而Φ18 mm×1 mm、Φ18 mm×1.5 mm和Φ28 mm×1 mm管坯则以磨粒磨损为主。各种型号管坯的表面粗糙度均在3～6μm,且随着管径增大，粗糙度整体降低并更加均匀。EBSD分析显示母材呈典型的冷变形退火组织，以大角度晶界和丝织构为主；扩口后组织以变形晶粒为主，小角度晶界显著增多，原有纤维织构被塑性变形削弱。
薄壁圆筒件边缘增厚旋压成形工艺研究
孙宇;孙晓龙;陈伟;孙小峰;于忠奇;提出铝合金薄壁圆筒件边缘增厚旋压成形方法，并借助ABAQUS仿真软件建立2219-O铝合金筒形件边缘增厚旋压数值仿真模型，分析了该圆筒件边缘增厚流动特征和关键参数影响规律，并完成了试验验证。研究结果表明，在铝合金筒形件边缘增厚旋压成形过程中，材料在较大的轴向应变和周向应变条件下填充增厚区；较小的旋轮进给量和摩擦因数更有利于增厚区填充，并随着进给量和摩擦因数增大，增厚区填充饱满度降低；当增厚比增大时，材料填充饱满度变差，甚至出现凹坑现象。在合理的增厚区结构和工艺参数下，采用旋压方法可以实现薄壁圆筒件边缘增厚。
非等截面钛合金型材热拉弯蠕变成形工艺优化及试验研究
李哲宇;钱程;张晨;张颖;李东升;基于ABAQUS软件，对不同工艺参数下非等截面钛合金型材热拉弯蠕变过程进行了仿真建模，研究了筋条对非等截面型材温度场及各项参数对型材成形精度的影响。探究了非等截面型材的材料流动行为及应力应变演化规律并优化了各项参数的取值范围。结果表明，优化后的参数范围为成形温度700～750℃、预拉量0.4%～0.6%、包覆变形系数0.7和应力松弛时间20～30 min。基于工艺参数优化结果对挤压TC4非等截面钛合金型材进行了电辅助热拉弯蠕变试验验证。热拉弯蠕变试验结果表明，基于取值范围的优化结果选取工艺参数，能够获得良好的成形精度。
基于pix2pix的空心铝型材挤压模分流孔智能设计方法研究
黄珍媛;王刚刚;杜鹏飞;潘健怡;基于大量空心铝型材挤压模具CAD生产数据样本，开展了基于pix2pix的空心铝型材挤压模分流孔智能设计方法研究。通过边界提取、边缘检测、去白边、放缩以及去噪等处理将DWG图形构建为标准化图形数据集，通过翻转、旋转实现数据增强；在默认参数模型训练的基础上，通过调整图像加载模式、优化训练轮次、优化学习率和轮训次数对模型进行优化；MSE和SSIM方法评估结果表明所训练的模型具有较高的准确性；在四分流孔图形数据集基础上，通过象限分割+旋转+拼接的方法构建新的训练数据集，通过孔数适配原则进行模型训练，将模型泛化至五分流孔应用场景。该方法为挤压模具的智能化快速设计提供了可靠技术支撑。
间隙对帽型材小半径弯曲截面畸变的影响
宋宛睿;赵刚要;张冉阳;刘仪娴;俞栋梁;任智伟;模具与型材间隙是决定高强铝合金帽型材弯曲变形应力应变状态的关键因素之一，严重影响截面变形行为。基于此，以6061高强铝合金薄壁帽型材为研究对象，建立了基于ABAQUS的有限元仿真模型，并将仿真与实验结果结合起来，分析了帽型材小半径绕弯截面畸变受间隙的影响规律。结果表明：随着弯曲模与型材间隙的增加，帽型材截面畸变程度增大；夹块与型材间隙在0.2 mm以下时，截面畸变会随着间隙的增大而平缓增加，间隙超过0.2 mm后截面畸变程度急剧增加；防皱块与型材间隙变化对截面畸变影响较小；减小压块与型材间隙可以有效抑制截面畸变。
胎模锻造与环轧成形C263密封环锻件组织与性能对比分析
郑腾腾;马存强;王礼榕;蔡杰;龚忠兴;杨明;为优化C263合金密封环锻件的生产工艺并提升其综合性能，系统对比研究了胎模锻造与环轧成形两种工艺对锻件组织与性能的影响。结合有限元模拟，对两种成形工艺变形过程中的热力参数分布规律的差异性进行了分析，探讨了该差异性对锻件显微组织和析出相特征的影响。结果表明，两种工艺所成形的锻件在显微组织与力学行为上存在显著区别。环轧成形的锻件温度分布更为均匀，整体变形协调性更好，而胎模锻造成形的锻件应变分布不均匀，心部晶粒细化程度较高，其抗拉强度(668.5 MPa)与屈服强度(493.5 MPa)更高，但伸长率(20%)低于环轧件。在高温蠕变性能方面，环轧成形的锻件表现更为出色，50 h蠕变量仅为0.02%,综合性能更优。环轧成形工艺在控制组织均匀性与提升高温性能方面具有明显优势，为该类合金密封环的制造工艺优选提供了明确依据。
Al_2O3连续陶瓷增强铝基复合材料制动盘挤压铸造一体化制备及性能调控
孙永根;潘泓沅;王晓迪;郑均子;张腾;顾勇飞;汽车轻量化是新能源汽车发展的关键技术，制动盘作为核心安全部件，其轻量化与使役性能优化至关重要。采用有机泡沫浸渍法结合挤压浸渗制备Al_2O3连续陶瓷增强铝基复合材料制动盘，系统研究其摩擦磨损性能。结果表明，复合材料摩擦因数稳定在0.35,磨损率较传统灰铸铁(HT250)降低61.9%,表面摩擦温升降低15%～20%。优异性能源于陶瓷相承载主导载荷、抑制犁沟扩展，以及陶瓷骨架微间隙与铝合金高导热性的协同散热机制。通过“连续陶瓷承载-金属基体增韧”机制，突破传统制动材料热衰退瓶颈，该复合材料为轻量化高安全性制动系统提供工程化解决方案。
不同模具温度下皮尔格热轧双金属复合管结合性研究
何宗霖;李瑜桐;陈建勋;双远华;为提高双金属无缝复合管界面的结合性，基于DEFORM有限元平台建立了皮尔格热轧碳钢/不锈钢热力耦合模型，模拟了皮尔格热轧双金属复合管的工艺过程，研究了轧辊和芯棒温度对双金属复合界面的影响，同时进行了相关实验验证。结果表明：芯棒温度决定复合界面温度的最大峰值，而轧辊温度决定界面温度的波动范围。模具温度的升高有利于复合管冶金结合面的形成且对复合管结合度和屈强比有较大影响。通过选择合适的模具温度，最终轧制出高强度低屈强比、达到RI级要求的冶金复合管。
基于轧制稳定性的酸轧机组轧制规程优化研究
亓鲁刚;张建涛;刘璐璐;孙长旺;于延钢;白振华;某钢厂酸轧机组生产带钢过程中出现前滑、打滑、振动等问题，轧制过程极其不稳定，进而影响出口带钢质量以及生产效率。从酸轧机组的设备与工艺特征入手，建立了前滑值、打滑因子和振动系数等关键稳定性指标的数学模型，并统计分析实际历史生产数据设定其临界值作为预警值，构建了以轧制稳定性为目标函数的优化模型。该模型以各机架压下量分配为优化变量，以轧制力、轧制功率不超过设备极限及稳定性指标低于临界值为约束条件，通过道次寻优寻求使轧制过程波动最小化的轧制规程。将该技术应用到现场生产实际，以现场典型规格产品作为实验对象，优化后的规程显著降低了轧制力、前滑值、打滑因子和振动系数的波动，有效提高了轧制过程的稳定性和带钢产品质量，具备良好的工程应用价值。
切割误差对自冲铆接头成形质量评估的影响及修正
刘建豪;葛金翠;吴磊;自冲铆接成形质量评估中的切割误差会导致成形质量几何参数的测量误差的增加，针对此问题，基于有限元仿真模型系统研究了偏移距离和偏转角度两类切割误差对几何参数测量的影响，并开发了相应的修正模型来降低测量误差。首先，分析了切割误差产生的原因，并对切割误差进行了分类。其次，建立了自冲铆接工艺仿真模型，并对比分析了切割误差对成形质量参数的影响。最后，基于自冲铆接头的几何特征建立了成形质量修正模型。结果表明，平行错位中的偏移距离的增加会导致底切值的测量误差增加，但对底部厚度的影响较小。倾斜错位中的偏转角度的增加会同时导致底切值和底部厚度的测量误差增加。