汽车冲压模具镶块螺钉与销钉快速设计算法研究与开发

镶块是冲压模具的基本结构,与其他部件之间通过销钉定位、螺钉紧固的方式进行装配。螺钉与销钉设计简单,但对设计质量和效率要求比较高。因此,提出了一种基于模具镶块结构的螺钉与销钉自适应快速设计算法。根据镶块的结构形状和大小,按照螺钉和销钉的孔距和边距要求,自动进行孔位布置,生成系列位置圆,且可以对圆的排布进行编辑和调整,并调用相应的螺钉和销钉标准件进行装配。该算法可实现在非平面复杂镶块上设计螺钉和销钉孔,而且还能依据镶块紧固厚度自适应选择相应螺钉和销钉规格。为了实现自动化设计,将该算法无缝集成到NX软件平台,开发了一套螺钉与销钉的自适应设计与装配系统。实例表明,自适应设计与装配可以显著提高模具镶块中螺钉与销钉的设计质量和效率。     

Research and development of transnormal twin roll-casting technology

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofmodernmaterialprocessingscienceandtechnologyhasdriventhetransnormaloutfieldsmaterialprocessingtechnologytobeafavor abledevelopingandresearchdirectionoftwinrollcastingprocess[1,2 ] .Asweallknow ,theconven tionaltwinroll casting (CTRC)hasthefollowingdisadvantages :lowrollcastingspeed ;fewkindsofa luminumalloyswhichcouldbeproduced ;segregationandinhomogeneityexistingbothonthesurfaceandinsideofCTRCstrips ,andhardto producehighqualitystripsforhighgradeperforman…     

轧辊辊缝差和轧机组装间隙对精轧钢带尾板侧偏的影响

为了探讨精轧区轧辊辊缝差和轧机组装间隙这两个重要因素对精轧钢带尾板侧偏的影响,依据热轧生产线的操作条件,运用Abaqus软件建立了钢带热轧的第1、2和4机架精轧模型与尾端弯曲钢带。通过设定不同层级的轧缝差与变换上、下轧辊相对位置,模拟分析了各机架的轧辊辊缝差和组装间隙对轧辊两侧轧制力差、钢带尾端中心偏移、钢带运动行为的影响。结果表明:调整轧辊辊缝差可以有效地矫正钢带中心线偏移量,降低因钢带中心线偏移所产生的轧制力差,减少尾板撞击的发生概率;轧机组装间隙不对称会使钢带轧制时发生侧偏并撞击边导器,影响钢带运行的稳定性与钢带的成形质量。最后,试验验证进一步证实了上述结论的正确性与合理性。     

Scraping Morphology and Adhesion Morphology Analysis of Sealing Coating Based on Scraping TemperatureEI北大核心CSCD

为了探究航空发动机可磨耗封严涂层与叶片在高速刮磨过程中磨损和黏附情况,使用大气等离子喷涂方法制备 AlSi-PHB 中低温封严涂层,对其进行高速刮磨试验,并对涂层和叶尖形貌和黏附形态进行研究。通过高速转子试验台测得刮磨过程中径向力和切向力并拟合刮磨温度曲线。采用共聚焦显微镜和扫描电镜设备获取涂层和叶尖表截面形貌、EDS 面扫描能谱以及涂层表面粗糙度,采用高精度电子秤测得涂层和叶尖失重量并计算失重速率,进一步佐证刮磨温度变化趋势。结果表明：高速刮磨时的单次切削量影响涂层失重速率,且产生不同的刮磨温度,刮磨温度影响叶尖黏附物状态;叶尖黏附物形态进一步影响刮磨后的涂层表面形貌,最终影响涂层封严性能。对高速刮磨过程中涂层刮磨形貌和叶尖黏附形态进行定性和定量分析,可为判断不同刮磨形态对涂层使用性能影响提供参考。     

新课程改革背景下师范院校的核心理念

新一轮基础教育课程的改革,要求师范院校密切关注和了解其动态及走向,努力探索改进教师培养和培训的新思路、新形式、新内容和新方法,切实提高教师专业化的培养能力和水平。师范院校应树立以生为本的教育科学发展观的核心理念;确立育师为本的核心价值观。     

临界退火冷却方式对含铌中锰钢奥氏体稳定性和力学性能的影响

针对含铌中锰钢进行了不同退火温度(700、750和800 ℃)和不同冷却方式(空冷、水冷)下的临界退火试验。结果表明,随着临界退火温度的升高,强塑积和残留奥氏体含量呈现先升高再降低的趋势。在750 ℃临界退火水冷后,试验钢的力学性能最佳,屈服强度达到750 MPa,抗拉强度为1820 MPa,断后伸长率为13.9%。随着临界退火温度升高,试验钢中渗碳体逐渐溶解,基体中C和Mn含量增多,在保温过程中配分进入奥氏体的C和Mn含量增多,导致奥氏体更稳定,残留奥氏体含量增多。当临界退火温度进一步升高,保温时奥氏体含量的增多导致配分进入奥氏体的C和Mn浓度降低,导致奥氏体稳定性降低,在冷却过程中形成大量马氏体。马氏体的增多和大尺寸团簇状(Nb,Mo)C的析出导致800 ℃临界退火后试验钢的高强度和低塑性。在相同临界退火温度下,水冷和空冷后试验钢的相组成相同。在800 ℃临界退火时,两种冷却方式对残留奥氏体含量和力学性能引起的差异最为明显,这与空冷过程中C和Mn向奥氏体配分更充分有关。     

连杆胀断伺服控制液压系统设计与研究

设计了连杆胀断伺服控制液压系统,基于AMESim搭建了待胀断和胀断过程系统仿真模型,仿真获得了胀断液压缸到达预设待胀断位置的活塞位移曲线,分析了比例系数对胀断液压缸活塞位移的影响,确定了较优的比例系数值为5000。针对不同胀断力要求,进行了系统胀断特性仿真,研究了胀断力对胀断位移、胀断速度、胀断缸上下腔压力和流量的影响规律。结果表明:所设计的连杆胀断伺服控制液压系统可适应不同胀断力的胀断工况,为进一步优化连杆胀断液压系统提供参考。     

基于DEFORM的冲头和刀口相对位置偏移量对模具及产品的影响

针对生产加工中出现的产品不良、冲头和刀口崩坏等现象,通过DEFORM仿真,分析了冲裁模具冲头与刀口的相对位置偏移量对模具和产品的影响,具体分析了模具冲头与刀口的相对位置偏移量对模具所受压力、冲头和刀口的疲劳强度、产品毛刺大小等几方面的严重危害,得出冲压模具冲头与刀口的相对位置偏移量对模具所受力的大小影响不大,但会降低冲头和刀口的疲劳强度、影响产品毛刺大小,降低产品生产效率和模具寿命,影响产品质量,并提出通过进行人工合模操作或通过使用合模机可以很好地改善冲头与刀口的相对位置偏移量,提高模具精度和产品质量。     

特大型铝型材挤压生产线中的后部出料系统

详细论述了特大型铝型材挤压生产线的后部出料系统中牵引机的原理与作用、固定锯切与移动锯切工艺的优点与实现方法、气水雾化联合淬火装置的优点与构成、横向传输设备的结构、拉伸矫直机与过桥的特点、成品锯切工艺的实现方法等。由于100MN油压双动铝型材挤压生产线后部出料系统多处采用了结构独特、自动化程度高的装置，减少了制品的摩擦，提高了制品质量和成品率，减少了在线操作工，使其成为具有国内外先进水平的后部出料系统。     

燃油泵齿轮受力分析及其近似计算方法北大核心

为精确计算外啮合斜齿齿轮泵的径向力大小和方向以及轴向力大小,以某型燃油泵为研究对象,采用PumpLinx软件仿真得到外啮合斜齿齿轮泵工作过程中主、从动齿轮所受液压力矩的精确值,进而计算齿轮所受啮合力和液压力,获得不同工况下合力大小和方向,最后通过数据拟合给出主、从动齿轮的径向力以及主动齿轮的轴向力关于泵进出口压差、齿宽和齿顶圆直径的经验公式。在变工况下进行了对比分析,结果表明:仿真计算结果与经验公式计算结果吻合。研究结果为某型燃油泵轴承的设计与校核提供了参考,也为系列泵齿轮的受力分析提供了一种近似计算方法。     

柔性表面织构化在海洋装备减阻与防污上的应用

首先详细论述了生物污损的形成过程及原因,总结了生物污损对海洋装备服役的危害,并明确指出船体表面污着生物附着问题已成为阻碍船体表面减阻技术研究的一大难题。众多研究表明,研究表面结构与功能的统一性,实现表面的高效防护与减阻是海洋装备未来发展的必由之路。调控表面的形貌参数和物理化学性能,如润湿性等,以及研发抑制微生物的附着和繁殖,研制合适的防污剂,是当前两种主要研究思路。依据上述思路,基于海豚、鲨鱼柔性皮肤快速游动的减阻原理,考察常见防污涂层（聚氨酯）这种柔性表面,引入织构减阻。考察柔性表面及织构化参数在服役条件下对减阻行为及防污着生物附着的双重调控,有望实现海洋装备在服役工况下的节能降耗。最后展望了结合抗生物附着的细菌及其天然代谢物镶嵌、接枝到海洋装备表面,从而实现驱避和对抗污着生物附着功能的研究方法。     

基于人工神经网络的Q235焊缝强韧性预测

采用正交试验L9(34)设计Q235钢的机器人焊接试验次数及焊接参数，通过拉伸试验和低温冲击试验分别获取9组焊缝抗拉强度和冲击吸收能量样本数据，并进行归一化处理；通过Matlab工具箱函数分别建立BP网络、RBF网络和Elman网络，在尝试性学习训练和泛化验证的基础上确定各网络的最佳结构及主要参数，即BP网络结构确定为3×10×2，RBF网络spread值设为2.4，Elman网络隐含层神经元数设为25个，进而比较分析和研究3种网络模型对Q235钢焊缝强韧性的预测精度和应用效果。结果表明，BP，RBF及Elman神经网络的平均相对误差均低于10%，可用于焊缝的强韧性预测，尤其对焊缝抗拉强度的预测精度相对较高；在样本条件下，相比于BP和RBF网络，Elman网络更加稳定，预测精度更高，综合预测效果最佳，对焊缝抗拉强度和冲击韧性的趋势性预测较为有效，能够反映焊缝强韧性的实际变化规律和趋势；引入机器人焊接和射线检测方法，提高样本数据的准确性和代表性，从而提高神经网络的预测效果。 创新点：(1)比较BP，RBF及Elman神经网络对Q235钢焊缝强韧性的预测精度和效果。 (2)采用机器人焊接、射线检测及正交试验，提高样本数据准确性和代表性。     

铁道车辆热铆连接的有限元分析

为了进一步研究铁道车辆热铆连接过程,基于热固耦合有限元理论建立铆钉和铆接件的有限元模型,模拟热铆连接过程,并结合试验进行验证。将热铆连接变形过程分为6个阶段,分析铆钉在热铆连接过程中的受力和变形情况,并通过改变铆钉钉杆长度和镦头高度,分析不同参数对热铆连接的影响,并得到最佳热铆参数。结果表明:铆钉的最大应力集中在铆钉镦头和与铆接件边缘相接触的中心部位,最大应变集中在镦头靠近铆接件边缘的位置;钉杆长度小于一定值时,铆钉的最大应力均发生在铆钉镦头顶部和镦头与铆接件边缘相接触的中心部位,超过该值时,应力集中位置只出现在铆钉镦头顶部;铆钉的最大应力随镦头高度总体呈下降趋势。     

静电喷雾制备功能化表面膜层的研究进展

静电喷雾是一种高效且应用广泛的膜层制备技术,能够使微细粒子均匀分布,在微纳米材料加工制备领域表现出巨大的潜力.介绍了静电喷雾技术在制备功能化表面膜层的最新研究进展,总结了静电喷雾技术的优缺点.在静电喷雾机理与装置方面,详细阐述了泰勒锥液滴、微细射流及破碎雾化过程,分析了膜层在喷雾中的生长过程以及累积之后的内部变化,论述了膜层相组成和晶体结构的控制方式,介绍了液滴的带电方式和有无静电场的区别,对比了静电喷雾的多种装置及喷嘴类型;在氧化物膜层方面,介绍了金属氧化物膜层、非金属氧化物膜层、金属颗粒掺杂氧化物膜层,以及复合膜层的成膜条件、膜层相组成和晶体结构.归纳了多种功能的静电喷雾聚合物膜层,分析了静电喷雾在钠离子电池、锂离子电池以及钙钛矿太阳能电池中的应用.描述了含碳、硅等非金属无机物膜层的研究现状,探讨了静电喷雾参数对膜层结构的影响,以及膜层结构和性能的关系,并概括了多种膜层的厚度变化.最后,展望了静电喷雾技术的应用前景及发展趋势.     

热轧无缝钢管控制冷却关键技术的开发与工业应用

在线控制冷却技术是热轧无缝钢管领域长期以来的重点攻关方向之一。采用有限元方法和中试试验验证,开发出合理的热轧钢管控制冷却喷环结构。结合产线特点,研制出控制冷却工艺布置和工业化装备。在此基础上,开发了钢管长度方向头端、尾端和内外壁的冷却均匀化控制策略,以及提高换规格时钢管控冷命中率的动态自适应算法,进一步提高了热轧无缝钢管在线冷却过程的控温精度和温度均匀性。工业生产应用表明,上述技术及装备满足了结构管、管线管、套管的在线控温冷却和直接淬火需要,实现了高质化、短流程工业生产,取得良好效果。     

类金刚石薄膜的摩擦性能及其应用

首先从成键结构的角度分析了DLC薄膜摩擦性能的由来,然后分别从DLC薄膜的沉积工艺(包括制备方法、气源种类和掺杂元素)、摩擦环境条件和基底材料选择等三方面入手,讨论了影响DLC薄膜摩擦性能的主要因素及其影响规律。经过总结发现,通过调节DLC薄膜的沉积工艺可以改变DLC薄膜中sp~2杂化碳的含量以及氢的含量,进而影响DLC薄膜的摩擦性能;真空、惰性气体和低湿环境有利于获得更好的摩擦效果;过渡层和偏压有利于提高DLC薄膜与基底之间的附着力,其摩擦性能也会得到提升。最后对DLC薄膜在机械加工及耐磨器件、光学和电子保护以及生物医学领域的应用进行了综述,并对应用过程中存在的两大问题——DLC薄膜的内应力和热稳定性进行了分析,归纳了一些具体的解决方案,并对DLC薄膜的发展趋势进行了展望。     

超双疏涂层在静电油烟机中的研究进展EI北大核心CSCD

超双疏涂层在材料表面工程的研究中占据着一席之位,其对水与油表现出极大的双疏性,常用于防污、防腐蚀及自清洁等领域,在传统油烟机行业中得到广泛的应用。然而对于新型静电油烟机中的特殊部位,还少有相关的表面防护研究与综述总结。简述超双疏涂层的研究近况,对超双疏涂层的起源以及润湿理论的发展进行系统性的梳理,指出在Young’s方程的理论基础上进行延伸与修正是普遍使用的研究方法,在所得到的Cassie-Baxter理论模型基础上进行更细化的修正是目前理论研究的主流方向。介绍在不同金属基底制备超双疏涂层的方法,发现涂层材料与基底之间的相互作用机理的研究相对较少,多数研究人员停留在实用这一要求上,没有做机理性的分析与研究。概述超双疏涂层在油烟机中不同部位的应用状况,并对超双疏涂层在静电油烟机中静电模块的应用提出展望,研究其在电场的作用下是否仍可保持超双疏性,借此来探究其能否满足静电油烟机的清理要求。指出涂层与基底之间机理研究缺乏的现象,提出在静电油烟机领域中将表面防护与结构优化相结合的方案,为油烟机行业以及环境保护提供了新思路。     

钢基体表面TIG铜堆敷层泛铁规律分析

采用HS201铜焊丝在35CrMnSiA钢基体表面进行TIG堆焊工艺试验,研究了堆覆层泛铁量的变化,分析了界面层微观组织,对铜堆敷层中泛铁的分布、形态的发展演变以及泛铁量规律进行了较为系统的研究.结果表明,随着堆焊电流的增大,堆敷层内溶解的铁逐渐增多,其形态也逐渐改变;在堆焊电流小于270 A时堆敷层内无明显泛铁,泛铁形态为微小的颗粒状或类树枝状;焊接电流超过300 A时,铜堆敷层中泛铁形态发生较大变化,堆敷层中出现大块球状泛铁;同时在电弧力的作用下,液态铜与液态铁机械混合在一起,凝固形成铜与铁相互包含的泛铁形态.     

基于C17200与34CrNiMo6材料的摩擦磨损特性与数值模拟研究

目的 探究干摩擦下载荷与速度对于C17200与34CrNiMo6材料摩擦学特性的影响,以探寻C17200材料作为风力机制动闸片的可行性,开展考虑表面粗糙度和接触压力分布不均因素的磨损深度的数值模拟。方法 以C17200与34CrNiMo6材料组成销–盘摩擦副,基于风力发电机的制动工况,利用试验探究其摩擦学特性与磨损机理。在ABAQUS中建立三维销–盘平面/平面磨损模型,设置不同载荷与速度,基于销–盘摩擦副理论模型与UMESHMOTION子程序,结合ALE自适应网格技术,对不同工况下的表面磨损深度进行数值计算,通过试验验证提出的理论模型的合理性。结果 在载荷为3 MPa时,随速度的增加,平均摩擦系数先减小、后增加,速度为125.664 mm/s时,平均摩擦系数取最小值0.575;在速度为62.832 mm/s时,随载荷的增大,平均摩擦系数近似线性增大。载荷为1.5MPa时,平均摩擦系数取最小值0.509。C17200与34CrNiMo6试样的磨损量随速度与载荷的增大而增大,但转速对于磨损量的影响更大。C17200与34CrNiMo6的磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。C17200材料磨损...     

石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展

石墨烯凭借其优异的物理阻隔性、化学稳定性、导电性以及良好的力学性能等综合性能,成为防腐涂料领域的研究热点.综述了石墨烯在有机防腐涂层领域的应用研究进展.首先,围绕防腐涂料耐蚀性能和使用寿命的必要条件,从涂层的物理屏蔽性、自修复性、附着力以及阴极保护功效四个决定涂料耐蚀性的重要因素入手,结合石墨烯/氧化石墨烯相匹配的片层屏蔽效应、多活性位点、与基材的结合强度以及导电性等优异特性,对石墨烯在涂层中的作用进行分析.其次,针对石墨烯在涂层应用中所面临的分散性差的问题,对多种分散方式下的研究进展进行了总结,比较了不同分散方式的优缺点.同时,提出石墨烯的有序排列是在充分分散的基础上,进一步提高涂层屏蔽性的方法,发挥其屏蔽性的前提是石墨烯材料呈平行于基材的方向分布,因为垂直或者呈杂乱方向分布的石墨烯/石墨烯衍生物无法满足涂层的结构致密性需求,有悖于屏蔽理念.另外,针对石墨烯在涂层应用中所面临的电偶腐蚀问题,结合石墨烯的分散性,探讨并总结了关于石墨烯在涂料体系中的用量规律,并提出可通过石墨烯的绝缘化以及引入自修复基团来减弱和消除电偶腐蚀效应的建议.最后,从分散稳定性、电化学防腐性、环保性、经济性等方面,进一步总结分析了未来石墨烯在防腐蚀领域中的发展趋势及研究建议.