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| 1 | 7系铝合金挤压管材车削加工残余应力调控与尺寸稳定性机理研究 | 高新技术服务/技术研发/技术研发 | 1. 管材的初始状态表征 初始残余应力测量：采用X射线衍射法（XRD）和盲孔法（或剥层法）相结合的方式，对甲方提供的挤压管材坯料进行三维残余应力测试，获取其表层、亚表层及芯部沿轴向、周向的残余应力分布梯度与量级，建立初始应力基线。 微观组织分析：对坯料进行金相（OM）、扫描电镜（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）分析，明确晶粒取向、织构强度、析出相分布等，为后续模拟提供输入数据。 力学性能测试：测试坯料的基本力学性能（屈服强度、抗拉强度、断裂韧性）。 2.加工实验与变形精确监测 机加工服务：乙方按照甲方提供的零件图纸、技术要求和坯料，使用精密车床进行双刀车削加工。加工过程需全程监控并记录切削力、切削温度等关键参数。加工工作可分批次进行，总加工数量不少于150件。 变形数据库构建：对加工完成的每一个零件，立即使用三坐标测量机（CMM）或更高精度的形貌测量设备，测量关键尺寸。随后，将零件在恒温环境下放置，并在规定的时间间隔（如2h, 8h, 24h, 72h）后重复测量，精确记录其尺寸随时间的变化曲线，构建“时间-变形量”数据库。 加工后应力场测量：选取典型变形工件，测量其加工后的表面残余应力分布，与初始状态进行对比。 3. 多尺度模拟与机理解释 宏观有限元（FE）模拟：建立基于真实材料性能和初始应力场的切削加工有限元模型，模拟材料去除过程中切削力的加载、热力的耦**用以及残余应力的动态再分布过程。模拟结果需与实测的切削力、温度及加工后应力场进行校验。 多物理场耦合分析：将加工模拟得到的最终残余应力场作为初始条件，导入到长期松弛模型中，模拟应力的释放过程，并与实测的“时间-变形量”数据进行对比验证。 机理溯源：结合模拟结果与微观组织观察，解释初始应力、加工参数（如切削速度、进给量、切深）、材料微观特性（织构、析出相）如何共同影响最终的应力状态和松弛行为。明确导致变形的主导因素（如初始应力主导型或加工诱导应力主导型）。 4. 工艺优化与验证 基于以上研究成果，提出针对性的工艺优化方案。优化方向可包括： 前置优化：对管材坯料的热处理制度提出改进建议，以降低有害的初始应力。 加工优化：提出优化的切削参数、刀具路径或刀具几何形状，以最小化加工诱导应力的产生。 后置优化：建议是否需要及如何增加一道稳定的应力释放工序。 | 1年 | 乙方所在地 | 原则上，本项目要求乙方具备较强的机加工能力，请各报价供应商提供能力证明，如设备型号、工艺等 |
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