基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计

叉车货叉作为物流设备的重要组成部件,受载情况复杂多变,易产生高应力区域,甚至导致疲劳破坏。货叉的传统设计方法是通过经验法或实验法来确定货叉关键尺寸参数,该方法可靠性低,设计周期长。采用响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)对货叉关键尺寸参数进行优化。首先将货叉结构中各个加强筋的主要尺寸离散为7个关键尺寸参数,采用有限元灵敏度分析法得到了各个参数对货叉力学性能的响应关系;然后以货叉小变形、低应力和轻量化作为优化目标,采用响应面分析法中的中心组合设计(Central Composite Design,CCD)对80组样本进行了优化,在不增加货叉质量的情况下,最大应力减小了8.8%。基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计方法已应用于诺力某型号叉车,取得了良好的优化效果,为类似的结构设计提供了一种有效可行的设计方法。     

基于参数化建模的悬臂结构优化设计

参数化设计方法中初始参数通常是凭借设计经验或参考以往的设计,之后对模型进行仿真分析,确定其是否满足设计要求。针对方法中存在的主观性和设计效率问题,给出一种快速获取最优建模参数的方法。首先将机械结构的参数化尺寸定义为变量,根据结构的设计要求建立目标函数。然后利用MATLAB求解目标函数的最优解,该最优解就是参数化尺寸的最优值,从而实现机械结构的优化设计。文中通过一设计实例,介绍了该方法的设计思路与设计过程,验证了其可行性和有效性。     

某高功率密度减速器综合化优化设计方法

随着机械传动部件对功率密度要求的提高,以安全系数法和经验图表为基础的传统设计方法难以满足要求。文中针对某矿用高功率密度减速器,通过试算与论证改进其传动方案,基于Matlab优化方法优化了齿轮传动设计参数、基于斜齿轮接触线总长度变化量最小优化了螺旋角参数,并运用有限元方法对设计结果进行了辅助分析,从而实现该减速器的综合优化设计。与传统设计结果比较,缩减了23%的总质量和18%的径向体积尺寸,效果显著。     

离子氮化在汽车齿轮批量生产中的应用

通过对27MnCr5退火钢进行离子氮化研究,简化了离子氮化预先热处理工艺,对设备进行优化,改进传统控制方式,合理匹配工艺参数,使用多点测温精确控制,成功的将离子氮化引入到汽车齿轮热处理的生产中,实现了大批量、自动化、连续式生产.该技术的应用,彻底改变了以往离子氮化小批量、人工控制的模式,同时生产效率高,周期短,耗能少,质量稳定,整个过程中无废弃污染物排放,安全环保.     

真空软氮化提高模具寿命的研究

本文探讨了真空软氮化工艺参数对渗层特性的影响,并与气体软氮化、真空氮化进行了比较。通过离子探针、扫描电镜、波谱仪、声发射等对渗层C·N含量及分布、相结构、应力状态、抗咬合、脆性等进行测试。表明真空软氮化新工艺、具有渗速快、脆性小、变形小、节能、耐磨性和抗咬合性能好等特点。该工艺用于标准件十字槽冲头和六方下冲,寿命均达到30多万件,提高寿命10多倍,技术经济效益极为显著。     

装煤孔盖铸造工艺优化

装煤孔盖是焦炉装煤后密封装煤孔的专用炉体设备,其设计材质一般为Ru T340。因为其较为特殊的表面,使用传统的造型工艺进行生产,效率低下,且质量不易控制。针对此问题,技术人员通过采用模板造型、更改分型面位置、优化工艺参数,使得造型作业简单易行,有效提高了产品质量和生产效率。     

基于熵权与响应面模型的DPVC工艺多目标优化

为解决真空差压注型成形工艺参数优化问题,提出基于熵值权重法、响应面模型及多种群的改进遗传算法的真空差压注型工艺参数优化方法。采用正交试验设计和数值模拟方法获取试验样本数据,引入熵值权重法,从数理角度确定各项质量指标对产品综合质量的影响权重;结合中心复合实验设计和响应面模型,建立真空差压注型产品的综合质量评价模型;针对传统遗传算法的不足,提出一种基于多种群的改进遗传算法,从而完成对产品综合质量评价模型的优化求解;在自主开发的差压式数字控制V500-ND原型机上,通过对某摩托车前车灯灯罩的工艺参数优化实验,验证了所提方法的有效性,为真空差压注型成形工艺过程的制定提供了一种可行的工艺优化方法。     

大尺寸超薄高温轴承零件氮化及变形处理

通过分析大尺寸高温轴承零件工况及受力,提出了高温零件的设计要求,解决了在工艺实施过程中出现的氮化变形工艺难题。实践证明,该设计思路正确,实现方法结构简单,有效解决了大尺寸超薄高温零件的设计工艺难题,方法实用,可操作性强。     

塑料注射成型工艺参数优化的模糊规则网络模型

注射成型是塑料产品成型的最主要工艺,工艺参数是影响成型产品外观、尺寸与性能的关键因素之一。工艺参数的设置与优化属于弱理论、强经验的问题,迫切需要发展科学化、系统化的方法。针对产品缺陷修正中人工经验依赖性强的问题,构建知识的统一模糊化规则形式,建立工艺优化知识表示和推理于一体的Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊规则网络模型。进一步,提出从工艺数据集自动发现工艺参数优化规则的学习方法,采用Dropout策略与Bagging集成学习策略缓解高维工艺数据下工艺知识库增长出现的规则数量爆炸等问题。分析了模糊规则网络参数、结构对知识表示和推理的影响,建立模型的参数学习与结构优化的双重进化方法。提出基于经验回放的工艺数据增量学习方法,建立数据的增量学习策略。在注射成型工艺数据集上的结果表明,模型的规则数量和长度降低了50%,具有高可解释性以及增量学习稳定性。     

真空氮化

工模具采用真空氮化可大大提高使用寿命。真空氮化与传统的通氨气体氮化、各种类型的气体软氮化、可控氮化、离子氮化相比,主要具有以下优点:1.它可以简便地控制渗氮气氛中的氮势值,能调节氮化层中化合物层厚     

程序自动控制真空渗氮设备与工艺研究

气体渗氮由来已久,因处理时间长、消耗气源而逐渐被离子渗氮所代替.离子渗氮工艺简单、省时省能源,但对于有狭缝和易产生放气或辉光叠加的工件经常发生打弧超温甚至局部熔化而损坏.铝挤压模和压铸模一般在试模后进行渗氮处理,因粘有少量难以清洗的铝在升温过程中蒸发产生弧光而无法进行正常离子渗氮处理.1986年,我们共同设计制造程序自动控制真空氮渗设备和研究真空脉冲渗氮工艺.几年来应用实践证明,这种设备装炉量大、工艺周期短,渗氮质量稳定,是一种新型的渗氮设备和实用的渗氮工艺.     

连续退火炉炉壳蠕变有限元分析

连续退火炉在长时间持续高温以及热应力作用下,会造成炉壳永久蠕变变形.在长时间作用下蠕变成为连续退火炉开裂破坏的重要原因.通过Marc软件对连续退火炉进行了蠕变有限元分析,计算结果和现场测量得到了很好的吻合.     

真空热处理炉温度场的有限元数值模拟

提出了一个描述真空热处理炉温度场的非线性有限元模型,该模型综合考虑了辐射传热、材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。利用有限元软件MSC.Marc对400kW立式真空热处理炉的温度场进行了模拟计算。对炉温均匀性进行了实验测量,模拟结果与实验结果吻合较好。由此提供了一种良好的真空热处理炉虚拟生产手段,为真空热处理工艺参数优化奠定了理论基础。     

金刚石孔钻连续炉钎焊工艺研究

通过在连续炉钎焊炉中对金刚石进行钎焊试验,并用所制得的金刚石孔钻进行钻削试验,得到了批量生产金刚石孔钻的可行钎焊工艺。利用扫描电镜比较了金刚石磨粒分别在真空钎焊和网带炉钎焊后的不同形貌,建立了孔钻的有限元模型,并模拟计算出孔钻在钎焊炉中的热循环曲线。对比热电偶实测结果,验证了有限元模型的准确性,对比分析了真空钎焊工艺和连续网带炉钎焊工艺的异同及其对孔钻使用寿命的影响。     

真空平板玻璃的性能及制造技术研究

真空平板玻璃是一种透明、节能型玻璃深加工产品,真空平板玻璃有优良保温隔热性能、防雾防露、隔音性能、抗风压性能、超长的耐久性。真空玻璃运用保温瓶的原理,放置两片平行的玻璃板四周封边而形成空间,并对该空间抽真空,从而使其形成真空层。真空平板玻璃的封接一般采用高温炉熔封接法,真空平板玻璃的支撑可以采用在支撑物的至少一个端面上涂低熔点金属或焊接玻璃,通过加热处理使支撑物固定在玻璃板上,以确保其位置。     

高压气淬真空炉控制系统的改造与应用

对HVQ系列热处理真空炉的控制系统进行局部硬件改造,分析并提出从PLC控制向计算机控制转化的硬件改造思路和软件设计过程,成功地实现了真空炉的计算机监测与控制。     

Influence of DLC coating thickness on tribological characteristics under sliding rolling contact condition

Diamond-like-carbon (DLC) coating of thickness 3 and 10 μm were developed with and without radical nitriding pretreatment on steel rollers and spur gear pair. The friction coefficient and wear amount were evaluated under sliding rolling contact condition in vacuum and under oil lubrication. Delamination of coatings was observed at the interface of the substrate. The wear resistance of coatings improved with the thickness of the coating. In vacuum both the roller and the gear pair of 10 μm coating thickness with radical nitriding showed identical wear behavior. The radical nitriding seemed to enhance the life of DLC coatings.     

微机在渗氮炉、渗碳炉及其机组上的应用

本文从渗氦、渗碳过程的气体反应热力学公式推导出发,找出氦势、碳势控制的原理,寻求优化后的数学模型,采用微机控制系统,开发出微机可控渗氦炉、微机控制碳势箱式多用炉及井式渗碳炉等系列产品,对热处理工艺应用也作了综合介绍.     

Vacuum Tribological Properties of Titanium Enhanced via Ultrasonic Surface Rolling Processing Pretreatment and Plasma Nitriding

For the purpose of enhancing the vacuum friction-reducing and antiwear performance of UNS R50400 Ti, ultrasonic surface rolling processing (USRP) has been introduced as pretreatment of plasma nitriding (PN). Various nitriding temperatures from 650 to 950°C have been adopted to investigate the effects of USRP pretreatment on plasma nitriding of Ti. The results of experiments show that the friction-reducing and antiwear performance are enhanced by USRP pretreatment when the PN temperature is below 750°C, resulting from the formation of thicker and harder nitriding layer with a reasonable gradient structure. Nevertheless, USRP pretreatment results in a rough surface and a large-sized columnar crystal gradient structure when the PN temperature is above 750°C, leading to poor vacuum tribological performance. In aggregate, USRP pretreatment is an effective pretreatment to decrease the optimized plasma-nitriding temperature from 850 to 750°C.     

Ultra-high vacuum compatible image furnace

We report the design of an optical floating-zone furnace for single-crystal growth under ultra-high vacuum (UHV) compatible conditions. The system is based on a commercial image furnace, which has been refurbished to be all-metal sealed. Major changes concern the use of UHV rotary feedthroughs and bespoke quartz-metal seals with metal-O-rings at the lamp stage. As a consequence, the procedure of assembling the furnace for crystal growth is changed completely. Bespoke heating jackets permit to bake the system. For compounds with elevated vapor pressures, the ultra-high vacuum serves as a precondition for the use of a high-purity argon atmosphere up to 10 bar. In the ferromagnetic Heusler compound Cu(2)MnAl, the improvements of purity result in an improved stability of the molten zone, grain selection, and, hence, single-crystal growth. Similar improvements are observed in traveling-solvent floating-zone growth of the antiferromagnetic Heusler compound Mn(3)Si. These improvements underscore the great potential of optical float-zoning for the growth of high-purity single crystals of intermetallic compounds.