线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能

为研究线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能,建立其理论模型,并运用多重网格法进行数值分析,探讨工况参数(载荷、转速)和微织构参数(面积占有率、深径比)对表面油膜压力的影响;在MMW-1A摩擦磨损试验机上研究微织构面积占有率与摩擦因数的关系。结果表明,线接触条件下微织构化表面的油膜平均压力随着载荷和转速的增大而增大,随着微织构面积占有率的增大而先增大后减小,随着深径比的增大而减小;而摩擦因数随着微织构面积占有率的增大而先减小后增大再减小;存在最优的微织构面积占有率,使得油膜平均压力最大和摩擦因数最小。试验结果较好地验证了数值模拟结果,表明线接触摩擦副织构化表面具有较好的减摩特性。     

陶瓷刀具高速干切削加工数值仿真研究

陶瓷刀具在高温作用下会产生自润滑现象,可起到减摩、抗磨作用.论文以Al2O3陶瓷刀具为例,在高温下刀具表面产生自润滑薄膜,利用有限元分析软件DEFORM-3D,建立高速切削AlSI——1045模型,分析Al2O3陶瓷刀具在高速切削加工时,产生自润滑现象所需切削速度,以及在高速切削时,刀具表面的主切削力、应力分布、温度分布和刀具的磨损状态等.研究表明:当切削速度为270m/min,时,刀具表面温度高达842℃,能够产生自润滑现象.     

微观复合造型模具表面板料成形流动性能研究

通过在传统模具表面进行激光微造型及毛化处理,有效地控制模具表面不同区域的摩擦状态,从而改善板料成形中模具表面的摩擦性能,提高模具的寿命和成形性能.通过方盒件成形过程的数值模拟,根据方盒件拉深后网格变形的测量结果,分析板料成形中激光微造型模具对凸缘面和盒底材料流动影响特点,揭示了区域性摩擦特性对危险区域板料拉裂和起皱成形失稳的影响.模拟分析表明,根据材料流动规律合理地实施规范化表面局部微造型,可使方盒件拉深成形性能进一步提高.     

三角形截面短凹槽织构化表面动压润滑理论研究

为研究短凹槽的润滑减摩机制,通过建立具有三角形截面短凹槽织构化平行滑块润滑理论模型,利用多重网格法求解润滑油膜压力分布,分析三角形截面短凹槽织构几何参数的变化对摩擦副表面的流体动压性能的影响规律。研究结果表明:短凹槽织构的长度对流体动压承载能力几乎没有影响;在特定的工况条件下,流体动压润滑效应随着凹槽宽度、深度与横向间距的增加而先增大后减小,分别存在最佳凹槽宽度、深度与横向间距使得流体动压润滑效应达到最大;流体动压润滑效应随着短凹槽织构纵向间距的减小而增大。     

不同激光参量及辅助工艺对毛化形貌的影响

为了探究激光参数及辅助工艺对毛化形貌的影响规律,采用SP-100C-A-S6-A-A型光纤激光器在Cr12Mo V模具钢表面开展系统的激光毛化工艺试验研究。使用WKYO-NT1100三维形貌测量仪和显微硬度仪检测获得毛化形貌和表面硬度,通过单因素法分析脉冲宽度、激光功率、辅助气体压力、涂料涂层对毛化形貌的影响。结果表明:随着脉冲宽度的增加,毛化形貌的直径和高度均随之增大;随着激光功率的增加,毛化形貌的直径逐渐增大,而高度先增大后趋于稳定;辅助气体压力和涂料涂层均对毛化形貌的直径和高度有着显著的影响;与基材相比,毛化区域材料表面显微硬度增大了约40%左右。     

基于FPGA特殊激光微加工控制系统的设计与实现

以内燃机缸套内表面作为加工对象,升级基于单片机串行工作时序的激光微加工控制系统,改用基于FPGA并行工作时序的激光微加工控制系统。增加主轴转速、增大编码器精度,比较基于单片机、FPGA系统在缸套内表面实现"单脉冲同点间隔多次"激光微加工工艺效果。结果表明:FPGA控制系统能够在高主轴转速、高编码器精度下完成激光微加工工艺,效果优异,过程高效、稳定。相比基于单片机激光微加工控制系统,基于FPGA的微加工控制系统能胜任大孔径、高主轴转速条件下的气缸缸套内表面微织构加工工艺。     

汽车前围板模具表面摩擦敏感区域的划分及优化设计

开裂是冲压成形件的主要缺陷之一,为了改善板料成形质量,对模具表面摩擦系数进行优化设计。以汽车前围板为例,分析汽车前围板冲压模具的特征结构,对模具表面进行初步的区域划分。利用ABAQUS对汽车前围板的冲压过程进行数值模拟,以板料A和B两处的厚度为优化目标,采用单因素方法,分析模具表面不同区域的摩擦特性对板料成形的影响,确定模具表面摩擦敏感区域。通过均匀设计方法,确定模具表面摩擦系数的最优组合为:μ_1=0. 02,μ_2=0. 03,μ_4=0. 04,μ_5=0. 06,μ_a=0. 18,μ_d=0. 21,其他区域为0. 12,此时板料A和B两处的减薄率最小。结果表明,减小区域1、2、4、5的摩擦,增大区域a、d的摩擦,可以减小厚度减薄程度,从而降低成形件拉裂的几率。     

快速轴流CO2激光器激光相变硬化处理HT250的研究

用快速轴流CO2 激光器对HT2 5 0进行激光相变硬化处理 ,优化出处理HT2 5 0所需的合理工艺参数匹配 ,并从硬化带尺寸、微观组织形态、硬化带内硬度分布等方面分析了快速轴流CO2 激光器进行激光相变硬化处理过程中 ,工艺参数对硬化区的影响 ;实际试验证明只要工艺参数选取适当 ,轴流激光器也可用于热处理 ;实验中发现当用某些参数处理材料时 ,由于表面张力的作用 ,试样的表面精度有所提高。根据试验结果拟合出所有工艺参数中两个最重要参数 :激光功率密度 q ,激光扫描速度V 的关系曲线 ,给出了相应的公式     

表面微造型技术改善物体表面摩擦性能的研究

物体表面的微细形貌深刻影响和改变着物体表面的摩擦性能，这就促使人们利用各种加工手段在物体表面进行微细造型改变表面状况以达到所需要的表面摩擦性能。本文首先论述了微造型的几何参数及其对摩擦性能的影响，接着阐述了近年来物体表面微细形貌加工方法以及表面微造型技术的应用领域，最后提出了表面微造型技术的可能发展方向。