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。     

内十二角法兰螺栓头部断裂仿真研究

针对内十二角法兰螺栓成形过程中,杆部长度为69和70 mm时,螺栓头与杆部之间拐角位置的损伤程度进行了研究,指出Freudenthal断裂准则能较好的表现其损伤程度。在此基础上,预测了螺栓拧紧时的断裂位置和扭矩。金属流线仿真结果显示,杆部材料向下流动,使拐角位置的金属流线呈现凹陷弯曲的形态,并贴近拐角表面。对此,提出了沿着金属流线空洞被拉长的理论假设,发现空洞被拉长时,应力集中程度增大,更加容易断裂。拧紧断裂和金属流线实验结果与仿真结果基本一致,表明内十二角法兰螺栓成形过程中,杆部材料向下流动,使拐角位置的损伤程度增加,同时,金属流线凹陷弯曲和贴近表面的形态特征也促进了其断裂过程。     

基于Workbench的龙门五轴联动机床多种位姿下的静动态分析

针对龙门机床运行过程中在外载荷影响下因刚度不足而产生的震颤问题,利用Solidworks建立虚拟样机,导入Workbench,并按照实际工况施加预应力对模型进行了结构静力、自由模态和预应力模态分析.结果表明,外载荷使机床的固有频率明显减小,振型变大,因此在实际工作中不可忽视外载荷对机床振动的影响.     

Compomer的摩擦磨损特性

采用Compoglass，F2000，Elan，Dyract AP4种牙科用复合体材料(Compomer)，对其玻璃颗粒含量和表面硬度进行了测量，并在球一盘往复摩擦磨损试验机上考察了它们的摩擦磨损特性。结果表明：F2000的摩擦系数最高，Elan的摩擦系数次之，Compoglass和DyractAP的摩擦系数分别为第三和第四．摩擦系数随玻璃颗粒含量的增加而增加．在同样试验条件下，低摩擦系数的DyractAP和Compoglass与高摩擦系数的F2000和Elan相比具有较好的耐磨性．磨损机理主要表现为由玻璃颗粒脆性断裂引起的玻璃颗粒脱落和磨粒磨损。     

干摩擦条件下45钢摩擦性能研究

以45钢为对磨材料,采用止推圈式摩擦试验机测试了材料的摩擦系数,研究了载荷、转速及表面粗糙度等3个因素对材料的滑动摩擦性能的影响以及这3种因素对材料摩擦系数影响的权重.研究结果表明:摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的减小而减小;载荷、转速和表面粗糙度对摩擦系数影响的权重分别为0.57、0.36和0.07.     

偏心螺栓多工步冷锻过程中温度场仿真预测

采用热力耦合有限元方法计算了AISI4140钢偏心螺栓在多工步冷锻造过程中的实际温度。根据实测数据确定了该仿真过程中机械能转化热能的系数,对偏心螺栓的整个冷锻过程中的温度场做了仿真预测,分析了冲头速度对实际温度、载荷的影响。分析得出在给定的冲头速度范围内锻件温度随冲头速度呈线性增加,载荷因温度的关系随冲头速度有所下降,但后来无明显变化。     

导轨摩擦对五轴机床精度误差的仿真分析

龙门五轴机床导轨的摩擦会影响进给和定位精度,导致不同步误差增大,影响工件的加工精度。以滑动导轨摩擦因数为变量采用Workbench对龙门五轴机床进行瞬态动力学仿真研究,分析干摩擦条件下摩擦对机床精度的影响,并通过试验台激光测量证实zig zag运动误差的存在。结果表明：导轨的摩擦因数变化会引起机床加工误差,随着摩擦因数的增大各方向误差几乎成倍地增大,摩擦因数在0~02范围内误差有规律地由大变小,但摩擦因数为03时,误差变化无规律可循;激光干涉仪实验测量结果表明,五轴机床运动时运动误差角度随路程增长而变化,说明X方向存在不同步误差,Y方向有左右摇摆误差等。     

偏心螺栓多工步冷锻过程的设计与仿真

为了使偏心螺栓的锻造精度达到预期的效果,对模具进行了重新设计,并利用有限元法对偏心螺栓冷锻的全过程进行了仿真.实验与仿真的结果表明,本文的模具设计合理,而且利用有限元法完全可以模拟偏心螺栓的整个冷锻过程,因此不仅可为模具的设计提供有效的依据,还能够节省时间和成本.     

不同宽度和夹角的微米交叉凹槽表面图形的摩擦学性能研究

采用销-盘摩擦副接触方式在流体润滑下,对SKD11模具钢表面不同宽度和夹角的微米交叉凹槽表面图形进行摩擦试验,利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下,微米交叉凹槽表面图形的滑动摩擦特性,并考察不同宽度和夹角的微米交叉凹槽表面图形的摩擦行为。结果表明:微米凹槽宽度为40,70及100μm时,微米交叉凹槽表面图形分别在其基准夹角为60°、40°及10°时显示出最佳的滑动摩擦特性;微米交叉凹槽基准夹角为20°～40°时,摩擦因数主要依赖于凹槽宽度的变化;确定基准长度和摩擦因数之间的关系,即基准长度为0.1时具有最佳的摩擦特性。     

流体润滑下微小凹痕图案的摩擦特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式在常温常压及液体润滑下,对不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面进行摩擦试验,探讨接触压力及滑动速度对不同大小以及密度的微小凹痕图案的摩擦性能影响,并利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面的摩擦特性.结果表明:降低摩擦中,不同的微小凹痕图案表面具有最佳的密度含量.即大小为50μm的微小凹痕图案中,密度为32.4%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低;大小为110μm的微小凹痕图案中,密度为19.8%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低.