基于三维有限元的六面顶顶锤应力分析

采用三维有限元热力耦合分析方法,综合考虑合成压力、径向预紧力和热应力的影响,对六面顶硬质合金顶锤进行了应力分析,阐述了破坏机理,分析了主要结构参数(顶锤直径、高度)以及径向预紧力对主应力最大值的影响规律,提出了进一步优化参数的思路.     

基于有限元法的六面顶压机顶锤应力分析及结构优化

六面顶压机硬质合金顶锤的应力分析和结构优化,是提高顶锤设计寿命的重要手段之一。首先,运用有限元(FEM)分析方法和弹性力学知识,结合ANSYS有限元分析软件,计算出硬质合金顶锤的最大应力及其位置;其次,初步分析了最大应力出现在正方形顶面与41.5°小锥面相交处的原因;然后,提出了双倒角顶锤设想,并进行了仿真计算,得出了双倒角顶锤比目前顶锤更优的结论;最后,通过模拟分析不同结构参数下的最大应力,提出了结构参数优化的思路。     

用超声波探伤法检测硬质合金顶锤质量的可行性研究

本文介绍了超声波探伤的原理和硬质合金顶锤的质量检验，分析了超声波探伤的方法，在硬质合金顶锤探伤中采用直探头、直接接触从顶锤尾部进行探伤的方法，确定了探伤仪合理的工作参数，对硬质合金顶锤探伤结果进行了分析，建立了与合成压机及工艺相适应的探伤标准。证明了利用超声波探伤的方法检测硬质合金顶锤的内在质量的可行性，对于金刚石生产厂家控制顶锤的质量、降低硬质合金顶锤消耗具有积极意义，生产实践证明，与利用超声波探伤检测之前相比，顶锤消耗降低了2kg／万克拉左右。     

硬质合金顶锤内部缺陷的无损定量检测

硬质合金顶锤内部缺陷的无损定量检测 ,是制定顶锤探伤标准的基础和前题 ,是保证顶锤质量的重要手段之一。本文就硬质合金顶锤超声波定量探伤的探伤参数的选择进行了讨论 ,推算出适合于硬质合金顶锤定量探伤的计算公式 ,利用计算机比较精确地计算出缺陷当量 ,由计算机自动生成AVG图。     

硬质合金梯度结构顶锤

依据高压合成金刚石用顶锤工作时作业环境及其受力状态，顶锤的通常破坏形式，顶锤的使用寿命及其相关因素的分析、研究，设计、开发了具有全新材质及结构的梯度结构顶锤。该产品具有超常的使用性能。     

热处理对WC-Co硬质合金顶锤组织与力学性能的影响

为了消除顶锤加工中引入的加工缺陷，通过对WC-Co硬质合金顶锤进行温度600℃、时长5 h的退火处理，使用扫描电镜(SEM)、XRD和显微硬度计等对其组织结构、WC晶粒邻接度、WC粒径分布以及硬度进行了研究。结果表明，热处理促使WC-Co硬质合金顶锤中钴元素分布和WC粒径变得更均匀，碳化钨的晶粒邻接度下降，合金硬度升高。     

顶锤组织结构和性能与使用寿命的关系

对不同寿命的顶锤进行了解剖,结合顶锤使用过程中的受力情况,分析了顶锤低寿命裂损的原因,探讨了高寿命顶锤显微结构的控制范围。     

热处理对硬质合金顶锤性能和结构的影响

研究了热处理对硬质合金各项性能的影响以及顶锤内部钴粘结相成分和结构的变化。结果证明热处理可提高硬质合金的抗弯强度、抗压强度和顶锤表层的钴粘结相固溶度及面心立方钴含量 ,从而使顶锤的使用性能得到提高     

六面顶硬质合金顶锤最佳几何参数的选择

本文根据六面顶型超高压装置的特点和工作原理,通过对大质量支承原理、可塑性传压介质及密封问题的分析,并依据光弹实验及不同几何尺寸顶锤的寿命试验,从而找出了六面顶型顶锤较合理的几何参数。     

六面顶压机硬质合金顶锤应力与破裂机理的有限元分析

针对六面顶压机顶锤上应力测试的难题,运用有限元分析软件ANSYS的接触分析方法,建立了SPD6×2000MN型六面顶压机顶锤应力的计算模型.计算出了顶锤、钢环、垫块的应力值,绘制出了Von Mises应力云图.云图分析表明,在拉剪复合应力状态下,引起顶锤崩溃的裂纹源萌生于高压砧面边缘(得到实验验证);证明了内部材料缺陷在剪切应力作用下的屈服是导致顶锤高压砧面边缘处形成裂纹的原因;调整钢环过盈量可降低顶锤消耗.     

六面顶顶锤与预紧环的强度分析

采用三维有限元方法，分析了六面顶顶锤与预紧环之间的过盈配合，首次获得了顶锤圆柱面上预紧力的真实分布，计算出实际工作状态下顶锤内部的应力场，分析了过盈量对顶锤及预紧环强度产生的影响，对其合理值进行了探讨。     

基于硬质合金顶锤应力分析的无损检测方法

硬质合金顶锤质量的无损定量检测,是保证顶锤质量的重要手段之一。本文提出了一种基于硬质合金顶锤实验应力分析的在线无损检测方法,该方法通过对顶锤施加外载,模拟其在工况条件下受力,测量其内部应力分布状况,得到合格顶锤的定量的标准,用以产品检测和指导生产。     

Abrasive waterjet peening with elastic prestress: A parametric evaluation

Abrasive waterjet peening (AWJP) has emerged as a potentially viable method of surface treatment for metal orthopedic devices. In this study the influences of AWJP with elastic prestress on the surface and subsurface residual stress distributions and surface texture of spring steel (ASTM 228) as well as titanium (Ti6Al4V) and nickel (inconel 718) alloys were studied. A design of experiments (DOE) and an analysis of variance (ANOVA) were used to identify the parameters with primary contributions to the dependent variables. Surface residual stress resulting from AWJP ranged from 500 to 2500 MPa, and the depth of compressive residual stress ranged from nearly 80 to 600 μm. While the elastic prestress had no effect on the surface texture, it was a primary contributor to the magnitude of surface residual stress, which increased with an increase in the elastic prestress. According to the results of this study, AWJP with elastic prestress can serve as a viable method of surface treatment in situations that require an increase in surface roughness and a compressive residual stress.     

烧结金刚石钻头加工Kevlar纤维增强复合材料的试验研究

以正交铺设的Kevlar层合板为对象,采用烧结金刚石钻头对其孔加工进行试验研究.针对Kevlar复合材料的各种加工缺陷,设计了预压应力工艺装置,在此工艺条件下,可以采用水进行冷却,其加工质量良好.通过试验分析了钻头参数及加工工艺参数对加工效率的影响,为烧结金刚石钻头在该加工领域的应用提供了参考.研究成果为Kevlar复合材料的孔加工技术提供了一种新的方法.     

800MN模锻液压机主缸缸底锻件关键成形技术的研究

利用数值模拟的技术,研究了采用平面、球面、锥形砧型时,800 MN模锻液压机主缸缸底锻件镦粗过程中锻件内部的应变、静水应力以及心部孔洞尺寸的变化情况。通过对不同砧型时锻件内部等效应变、静水应力、孔洞闭合程度以及镦粗工艺力的考察,得到了球面砧优于另外两种砧型的结论。     

流固耦合下金属波纹管应变及模态分析

以S形金属焊接波纹管为研究对象,针对密封腔流体及预应力耦合激励诱发波纹管振动失效问题,建立了机械密封的耦合模型;对比分析流体和预应力对波纹管模态的影响,得到了波纹管在不同工况下的振型、自振频率和等效应变。结果表明:波纹管模态在外部流场作用下变化较明显,预应力几乎不影响波纹管固有频率;流场压力恒定时,增大转速和预应力,波纹管等效应变减小;随着流体进口压力增大,波纹管的最大等效应变和应力增大。研究结果为机械密封失效机制和波纹管结构优化设计提供了理论依据。     

含夹杂坯料镦粗的有限元分析

采用有限元数值模拟方法分析不同镦粗工艺对夹杂物的弥散作用。建立了常用的平砧镦粗、锥形砧镦粗和凹面砧镦粗等3种计算模型,通过对镦粗过程中夹杂物的应力应变集中程度、基体损伤值、夹杂物间距的结果分析,认为锥形砧镦粗工艺最好。     

凹面砧方坯拔长研究

以 ANSYS软件为平台 ,分别利用凹面砧、平砧两种砧型对方坯拔长进行三维数值模拟。当坯料心部获得相同等效应变时 ,比较中心部位沿轴向的变形区大小和静水应力分布情况 ,发现用凹面砧拔长较平砧拔长更有利于消除锻造缺陷 ,提高生产率     

不同型砧下大型轴类锻件倒棱滚圆过程的数值模拟研究

根据大型轴类锻件的锻造特点,针对平砧、90°V砧和120°V砧分别确立了每种型砧下大锻件的倒棱滚圆锻造工艺,并运用Deform软件对多工步锻造过程进行数值模拟,得到了不同型砧下大锻件倒棱滚圆成形后的尺寸精度和锻件内部应力应变状态。模拟结果表明,运用120°V砧倒棱滚圆可以得到成形质量和力学性能最佳的大型轴类锻件。