基于仿真金属流线的冷锻表面粗糙带预测及改进

采用仿真金属流线的形态特征解释了某螺栓的法兰平面产生粗糙带的原因,通过理论分析,提出了一种改善粗糙度的预成形设计方法。仿真结果表明,仿真金属流线可以预测冷锻件表面的粗糙位置,相比于法兰平面与模具接触面间产生的剪切应力,金属流线的局部凸起对表面粗糙度影响较大。依据改进后的方法进行了试验,结果表明,试验结果与仿真结果基本一致,改进后的金属流线细密,法兰平面周围组织呈颗粒状均匀分布。法兰量产结果表明,改进后的设计方法不仅消除了粗糙带,同时提高了模具的使用寿命。     

2195铝锂合金碱性化学铣切工艺探究

初步研究了2195铝锂合金碱性化学铣切(简称化铣)工艺。结果表明,在一定条件下,通过添加一定浓度的添加剂A、B和C,2195铝锂合金平板试片化铣均匀性好,化铣速度为0.0297mm/min,侧切率为0.988,粗糙度基本保持不变。研究结果对2195铝锂合金产品化铣加工工艺优化可提供参考。     

电压对电刷镀三价铬镀层性能的影响

在45钢表面电刷镀得到三价铬镀层,镀液组成和工艺条件为:Cr2(SO4)36H2O 0.4 mol/L,甲酸铵0.5 mol/L,氨基乙酸0.5 mol/L,H3BO30.6 mol/L,NaH2PO2 H2O 0.3 mol/L,pH=1.5,温度50°C,镀笔移动速率15 cm/s。研究了电压对镀铬层显微结构、表面粗糙度、厚度、显微硬度和耐磨性的影响。随电压增大,镀层厚度增大,显微硬度和耐磨性均先提高后降低。电压为14 V时,镀层的表面平整,粗糙度为2.387μm,显微硬度为602 HV,耐磨性最好。     

金属化学成分检测试样制备

化学成分是决定金属材料性能和质量的主要因素。国内外绝大多数金属牌号均规定了相关的化学成分,有的甚至作为主要指标进行验收。样品制备是化学检测的重要的第一环节,检测样本的代表性、合规性、无污染性可直接影响最终的检测结果。文章列举了铝及铝合金、钛及钛合金、镁及镁合金、锌及锌合金、镍合金、铜合金、钢及其它化学分析试样的制备方法。     

SiC单晶加工参数优化及表面粗糙度预测

因独特的共价键晶体结构,SiC单晶具有较高的硬度和脆性,是典型的难加工材料。以横向超声激励线锯的方法对SiC单晶进行切割,采用正交实验设计,并引入灰色关联分析法研究切割过程中锯切力、晶片表面粗糙度等多目标与主要加工参数之间的影响关系,以及获得线锯加工最优参数组合,即工件进给速度0.025mm/min、超声振幅1.8μm、线锯速度1.6m/s、工件转速16r/min为最优加工参数组合,并通过实验进行验证。采用果蝇优化算法优化灰色神经网络模型(FOA-GMNN)对SiC单晶片的表面粗糙度Ra进行预测,结果表明:FOA-GMNN模型收敛速度快,鲁棒性好,预测精度高,预测值与实验值的平均相对误差为2.09%。     

超声滚压参数对18CrNiMo7-6齿轮钢表面性能的影响

目的研究在不同加工参数下,对18CrNiMo7-6齿轮钢进行超声滚压加工后表层质量的变化,并得出其显著性顺序。建立表面粗糙度的解析模型,研究进给量、滚压次数和初始表面粗糙度对表面质量的影响,并与试验结果作对比。方法采用车刀将固定在车床卡盘上的18CrNiMo7-6齿轮钢棒状材料的端面进行精车后,采用超声滚压试验装置对精车后端面进行加工处理。采用三维形貌测量仪等专用设备,对加工完成后的试样表面表面粗糙度、表层显微硬度、表面二维形貌和表层残余应力等进行检测,然后利用正交试验,寻找对试样表面粗糙度影响的显著性因素,建立表面粗糙度的解析模型,对比试验数据和解析模型数据,研究超声滚压对表面粗糙度、表面二维形貌、表层显微硬度和表层残余应力的影响。结果得到的显著性顺序为进给量、主轴转速、次数、振幅、静压力,并且前述给出的粗糙度解析模型可以较好地预测超声滚压后的表面粗糙度,计算得到的理论数据与试验数据较为接近。试样表面的粗糙度Ra由车削加工的3.003μm减小为0.468μm,齿轮钢表层形成了明显的加工硬化层,其深度约为260μm;表层显微硬度从未处理的360.9HV升至417.6HV,比率为15.7%;表层内形成了勺形分布的残余应力,在距离表层60μm处,最大残余压应力形成,为–790.97 MPa,残余压应力层深度达到了800μm。结论超声滚压加工可以显著提高18CrNiMo7-6齿轮钢试样的表面性能,其中以滚压进给量的影响最为显著。     

磨粒尺寸和基体硬度对固结磨料抛光YAG晶体的影响

钇铝石榴石(YAG)是一种应用广泛的硬脆难加工材料，其抛光过程工艺复杂、效率低。固结磨料抛光技术具有平坦化能力优、对工件形貌选择性高、磨料利用率高等优点。试验采用固结磨料抛光YAG晶体，研究固结磨料垫的基体硬度和金刚石磨粒尺寸对YAG晶体的材料去除率和表面质量的影响。结果表明:当基体硬度适中为Ⅱ、金刚石磨粒尺寸3～5 μm时，固结磨料抛光YAG晶体效果最优，其材料去除率为255 nm/min，表面粗糙度S_a值为1.79 nm。