花型齿冷精密成形数值模拟及工艺分析

目的研究某曲轴减震皮带轮花型成形板料增厚的可行性及花型齿轮廓度差。方法运用有限元模拟软件,建立了曲轴减震皮带轮的有限元模型,选取了不同的装模方式、凸模分流孔和坯料减压孔,对曲轴减震皮带轮精压成形过程进行了数值模拟。结果模拟获得了不同装模方式、凸模分流孔大小和坯料减压孔大小对载荷和花型齿成形质量的影响,并对结果进行了总结。结论选择合适的装模方式、凸模分流孔和坯料减压孔,不仅可以较好地满足花型齿精度要求,而且还能有效地降低成形载荷和实现薄板局部增厚,实现降本增效的效果。     

Effects of Multi‐Scale Patterning on the Run‐In Behavior of Steel–Alumina Pairings under Lubricated Conditions

In nature, many examples of multi‐scale surfaces with outstanding tribological properties such as reduced friction and wear under dry friction and lubricated conditions can be found. To determine whether multi‐scale surfaces positively affect the frictional and wear performance, tests are performed on a ball‐on‐disk tribometer under lubricated conditions using an additive‐free poly‐alpha‐olefine oil under a contact pressure of around 1.29 GPa. For this purpose, stainless steel specimens (AISI 304) are modified by micro‐coining (hemispherical structures with a structural depth of either 50 or 95 μm) and subsequently by direct laser interference patterning (cross‐like pattern with 9 μm periodicity) to create a multi‐scale pattern. The comparison of different sample states (polished reference, laser‐patterned, micro‐coined, and multi‐scale) shows a clear influence of the fabrication technique. In terms of the multi‐scale structures, the structural depth of the coarser micro‐coining plays an important role. In case of lower coining depths (50 μm), the multi‐scale specimens show an increased coefficient of friction compared to the purely micro‐coined surfaces, whereas larger coining depths (95 μm) result in stable and lower friction values for the multi‐scale patterns.     

应用压印工艺控制弯曲回弹

在精密成型中,弯曲后的回弹是造成工件尺寸、位置和形状精度不合格的主要原因之一。在内圆角处施加压印是广泛应用在精密级进模中控制回弹的一种有效方法。针对某一特定产品,通过数值模拟的方法探讨了压印工艺中的两个重要参数(压印深度和压印宽度)对回弹的影响,并分析了其原因。     

六面体单元在压印成形模拟中的应用

针对动力显式压印成形模拟系统COINFORM中单点积分单元的沙漏问题,建立了一种采用多点积分方案的八节点六面体单元。推导了体积闭锁和剪切闭锁的产生机理,采用假设应变法,成功消除了单元在近似不可压缩变形中的体积闭锁和弯曲变形中的剪切闭锁。将建立的六面体单元与COINFORM相结合,对银999纪念币压印成形模拟算例进行了分析。研究结果表明,提出的多点积分六面体单元在压印模拟中不存在闭锁现象,且比COINFORM原有单元具有更高的计算精度。     

平面冷精压在生产中的应用

针对某些锻件特殊尺寸精度、表面粗糙度要求,选用平面冷精压工艺,依据被精压件具体技术要求和所需设备工况,设计了合理的精压模,并成功进行了批量生产,提高了劳动生产率,降低了生产成本,取得了良好的经济效益。     

长筒形件侧壁滚字模设计

介绍了一种长筒形件侧壁立式、浮动滚字模通用结构，叙述了模具设计时应注意的问题。     

金银纪念币压印成形中的缺陷预测

闪光线、光亮带和压印不足是金银纪念币压印成形中的主要缺陷。基于实验室研发的压印成形模拟系统COINFORM,对纪念币的压印过程进行了数值模拟。在对光亮带缺陷分析的基础上,建立了径向摩擦功模型预测光亮带的位置。结合实验结果和成形模拟中金属的流动情况,分析了闪光线的形成机理。将原有算法进行改进,根据计算过程中坯饼表面和模具的接触状态确定结束计算时刻,并以计算结束时的坯饼反作用力来预测实际成形时所需的压印力。实验结果表明,所预测的压印力对压印不足缺陷的消除是有效的。     

压实轮压下量对宽铜带连续挤压过程的影响

利用DEFORM-3D软件,对宽铜带连续挤压的压实轮压下过程进行数值模拟,获得坯料在不同压下量下的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩的分布情况.结果表明:在同一压下量下,坯料的等效应力和等效应变在压实轮压下过程中都逐渐增加;当金属进入到轮槽内并与挡料块接触间,坯料的等效应变保持不变,而等效应力则急剧降低;当金属流人到腔体内时,坯料的等效应变又急剧增加.随着压下量增加,在整个连续挤压过程中坯料的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩都增加.通过点的跟踪分析和挤压轮扭矩分析可知,压实轮压下量为6 mm时更适合宽铜带连续挤压.     

矩形章精压坯料形状的确定方法

矩形章精压成形的坯料形状一般为非矩形,若坯料几何参数选取不当,加工过程中容易出现图纹填充不足或边部毛刺等问题.本文提出了矩形章精压坯料形状的确定方法,建立了通过反算法获得坯料形状几何参数的数学模型.采用DEFORM-3D软件,由数值模拟获取模型参数进行计算,对精压过程速度分布及变形材料最小距离分布进行分析,确定了合理的矩形章精压坯料的形状尺寸,并由物理试验得到验证.     

交流伺服螺旋精压机控制系统的研究

介绍了交流伺服螺旋精压机的机械结构及工作原理,并对其控制系统进行了研究和分析,提出了控制系统的三种设计方案,最后进行了控制方案的比较和选择.