基于多目标优化的扁挤压筒结构设计

在组合式扁挤压筒的结构尺寸设计中，为确保挤压筒最佳工作性能的同时，最大程度地减少过盈装配后内腔产生的变形，提出了多目标优化的概念。结合有限元模拟技术和BP神经网络方法，建立了变过盈量下三层组合式扁挤压筒结构尺寸与各层等效应力分布、内腔位移之间的非线性映射模型，采用多目标遗传算法对其进行优化。优化时，采用了向量评价法、最佳个体保存策略和小生境技术，得到了均匀分布的Pareto最优解，根据定义的满意度函数，选出了最终的满意解。结果表明，在该满意解下，扁挤压筒既实现了等强度设计，又保证了内腔的尺寸精度。     

三层预紧扁挤压筒变形及应力分布的数值模拟

基于ANSYS提供的FEM法，按接触非线性对大型整体壁板挤压用组合式扁挤压筒在未工作(仅受预紧作用)和工作(工作压力与预紧力综合作用)两种状态下分别进行计算，得出其变形及应力分布的一般规律，分析结果与用弹性力学基本公式及复变函数保角映射关系计算所得的解析解结果吻合，从而为组合凹模的结构优化和扁挤压筒的设计提供了技术支持。     

圆度对组合式扁挤压筒内孔变形及强度分析

挤压大型整体壁板的扁挤压筒所受工况恶劣 ,承受着高温高压高摩擦作用 ,通常采用组合式结构来提高其强度。但由于扁挤压筒内孔的特殊形状 ,预紧后内腔发生不均匀变形 ,达不到产品要求的尺寸精度 ,实际生产中需要对内孔进行修整。为了减小不均匀变形 ,本文以 80MN挤压机用两层预紧扁挤压筒 ( 670mm× 2 70mm)为例 ,利用有限元法(FEM)分析得到内孔变形规律 ,结果指出产生内孔非均匀变形分布的根本原因在于 ,内套的几何特殊性以及厚度差异造成沿长短轴方向的刚度差异。在变形规律的基础上 ,提出圆度概念 ,即采用椭圆形内层的外套和椭圆形外层的内套 ,以达到改善内孔变形不均匀分布、保证预紧力和提高模具强度的目标。文中对选择过盈量以及检验标准也作了说明 ,并且通过不同圆度下的数值模拟结果比较 ,表明椭圆形内层加强套的可行性 ,这种结构能够改善内孔变形不均匀状况 ,节省模具材料 ,同时减少甚至不需要修模工作量。另外 ,结果指出 ,当圆度 0 .475≤K≤ 0 .74时可以降低不均匀度 ,圆度K为内套缝隙度 1.15倍时Km 不均匀度最小。从而为扁挤压筒修模、装配和结构优化提供依据     

大直径孔的珩磨加工

在φ800mm×2000mm烘筒简体的生产中,筒体的圆度、直线度是靠擂圆机对烘筒的擂圆来保证的。该工序是一道关键的工序,是利用擂头滚轮对不锈钢烘筒表面进行强力挤压,使其发生塑性变形,以达到对烘筒的整形。因此擂圆机壳体的表面粗糙度、直线度和圆度等几何精度就决定了不锈钢烘筒的精度。为了保证烘筒的高精度要求,就必须首先保证擂圆机壳体的加工精度。     

双层圆挤压筒过盈量参数优化设计和分析

对双层圆挤压筒内外衬套半径尺寸的确定进行理论计算和分析，将优选参数的计算结果进行比较。对具体的模型结构进行三维过盈-内压-热耦合分析，得出力学性能指标，确定最终设计参数。     

薄壁筒体卧置状态圆度的测量和计算

简述了筒体圆度对壳体制造质量的影响、产生圆度的原因、测量筒体圆度的方法和确保筒体圆度的措施。提出了薄壁筒体卧置状态自重变形量的计算公式，可以较准确地了解简体自重对筒体圆度影响的程度。     

疲劳-蠕变交互作用下挤压筒设计理论及寿命预测模型

大型挤压筒长期在高温下承受循环高压的作用,疲劳-蠕变交互作用引起的筒体变形、开裂已成为挤压筒失效的主因,严重影响了挤压产品的生产效率和成本。着重研究疲劳-蠕变交互作用下的挤压筒服役寿命计算方法,通过对挤压过程下的复杂载荷边界条件建模,引入DDM方法分析多层挤压筒应力分布,并在此基础上通过试验获取挤压筒材料H13在服役温度下的疲劳和蠕变本构模型,通过逐步迭代计算疲劳、蠕变损伤与应力分布的演变,预测损伤累积到达临界值。提出的挤压筒疲劳蠕变寿命预测理论可为大型挤压筒设计提供新的准则,也可指导维修挤压筒修正各层筒间的过盈量和控制挤压生产工艺设计,以延长挤压筒整体的使用寿命。     

薄壁转筒壁厚不均度对圆度的影响

讨论了薄壁转筒壁厚不均度对其圆度的影响，导出了转筒转动时因其壁厚不均度而产生的不圆度的计算公式，得出了转筒不圆度随其转速升高而增加的结论。     

导筒类薄壁件外圆磨削工艺

船用柴油机导筒组件在工作中需进行往复运动，其外圆圆柱度等形位公差要求较高。对于外圆，一般采用磨削加工。在分析外圆磨削精度影响因素的基础上，提出新的导筒类薄壁件外圆磨削工艺。介绍了新的外圆磨削工艺所使用的工装和装夹方法，并给出了实测外圆磨削精度。     

卧式挤压机的挤压筒温度控制方法研究与数值模拟

分别建立了卧式挤压机的挤压筒加热和冷却过程的数学模型,利用有限元的方法,使用ANSYS软件对挤压筒进行网格划分和数值模拟,对数值模拟结果进行分析,提出挤压筒温度控制技术路线,为卧式挤压机实现等温挤压奠定基础。     

离合器内齿轮包挤压成形工艺及实验研究

研究了在离合器上使用的圆柱直齿内齿轮的加工工艺,与当前使用的冷挤压法成形工艺的比较表明,该工艺克服了冷挤压成型齿时载荷大,模具凸模磨损严重,使用寿命短的缺陷,解决了直接冷挤压成形内齿轮中的产品质量一致性不够好的问题,得到了齿形饱满,端面平整的内齿轮,而且成形内齿与预挤分开,使带齿模具凸模寿命可得到延长,具有生产实用化的前景。     

连续变断面挤压工艺的开发

开发出了一种集挤压工艺与电、液、计算机控制技术融为一体的连续变断面挤压新工艺,并以工业纯铝为研究对象,对外形连续变断面挤压工艺进行了试验研究。研究结果表明：根据连续变断面工件的特征参数,通过调节主液压缸和侧向液压伺服系统的参数,无须更换模具,可以成形断面由大到小、由小到大、往复循环的全纤维连续变断面挤压型材或零件。     

双目视觉定位技术在挤压成型上的应用

针对铝合金生产过程中铝锭被高温加热,盛锭筒与模座会变形,盛锭筒与模座的定位中心点会逐渐偏移而产生一个定位偏移量,导致产品不合格率上升等难题,提出了利用双目视觉定位技术,使用双摄像头同时拍摄盛锭筒两个方位的图像来构建盛锭筒圆形轮廓以计算中心点偏移量。如果偏移量超过设定的某一个阈值,则将由监控系统发出警报,通知工人使用人工方式来调整偏移。因此,研究的双目视觉定位系统对我国挤压成型生产具有重要意义。     

Increasing punch life in cold cup extrusion with active friction

The stress at the end surface of the punch in the cold extrusion of a U-shaped hollow cylinder (a cup) is determined by modeling with regression equations. The results of such extrusion with active and reactive friction at blank–matrix contact are compared. With active friction, the punch life is greater by a factor of 1.5.     

Fe3O4纳米粒子添加量对润滑油润滑特性的影响

主要研究了润滑油中纳米粒子添加剂的含量对冷挤压过程中润滑特性的影响规律。采用粒径为20～30nm的Fe3O4纳米粒子分散于52#汽缸油中配置成具有不同质量分数的纳米粒子改性润滑油,并将该润滑油应用于钛合金（TA2）棒材的冷挤压实验,论文系统研究了润滑油中Fe3O4纳米粒子的添加量对钛合全冷挤压成形的最大成形力、成形功、表面质量（Ra）及HV的影响规律并对其润滑机理进行了分析,结果表明：当润滑油中Fe3O4纳米粒子质量分数为8％时。纳米改性润滑油的润滑效果最佳,挤压成形力和成形功最小,成形件表面质量最好。纳米粒子的填充与滚动作用及其对52#汽缸油膜的支承作用是改善润滑油润滑性能的主要原因。     

直齿圆柱齿轮冷挤压工艺性能研究

基于少无切屑的金属塑性成型工艺中的冷挤压成型原理,通过对直齿圆柱齿轮的冷挤压工艺分析,设计制定了简易、合理、可行的模具结构,成功完成了直齿圆柱齿轮冷挤压实验,对轮齿强度的提高有较大帮助,对于大批量生产的齿轮产品的工艺研究有一定的参考价值。     

60t铜排拉拔机液压缸的设计与分析

连续挤压生产出的铜排,需要通过拉拔机进行拉拔,以达到使其硬化和改善表面质量的目的.液压缸是液压拉拔机的重要部分,为拉拔提供动力.而这种液压缸长径比大于40,由于其自重产生的挠度会对液压缸的工作产生影响.传统设计长行程液压缸多是参照液压缸设计手册.对液压缸长径比小于40可行,但是对于液压缸长径比大于40的并不适用.采用联动方程对60t液压拉拔机的液压缸进行设计与分析,使其满足工作要求.这种方法不但对60 t液压缸适用,同时适用其它吨位长行程的液压缸.     

多层压配组合冷挤压凹模和高压容器的优化设计

本文对多层压配冷挤压凹模和高压容器的应力和应变以及优化设计的原理进行了系统的论述。优化条件分为：（一）内圈内壁在工作内压作用下允许出现拉应力和（二）内圈内壁在工作内压作用下不出现拉应力两种情况。文章提出根据所选材料和工作内压来确定各层组合圈壁厚和过盈量的计算公式。     

液压泵转子镦挤成形工艺

文章对液压泵转子的成形工艺进行分析,提出在400t摩擦压力机上镦挤成形,同时时设计出一套适用性较强的组合模具,进行批生产。     

基于有限变形理论的二维热弹塑性有限元模拟技术的研究

采用有限变形理论,基于ＡＮＳＹＳ软件二次开发了二维有限变形热弹塑性有限元模拟系统,该系统可对轴对称和平面应变条件下的金属热成形过程坯料与模具的温度场（考虎热传导、辐射、对流和塑性功转化为热）、应力场、应变场（包括弹性与塑性应变、热应变）、金属的成形过程以及模具的受力及失效原因等进行详细的热力耦合模拟分析与优化设计。通过与圆柱体镦粗和温反挤的试验结果比较,验证了该系统的可靠性,为保证成形件质量、选择成形设备、制定合理的成形工艺、改善模具受力和提高模具寿命提供可靠依据。