数控花键冷敲机滚打轮最小轴径的优化设计及验证

针对冷敲花键成形中滚打轮敲击工件时承受瞬间冲击力建立滚打轮的挠度方程,为求得滚打轮的轴径大小,建立了滚打轮轴径质量最小的数学模型,采用外点惩罚函数法求解模型,得出滚打轮轴的最小半径,依据此优化后的结果建立几何模型并用Anasys Workbench静力分析来进行辅助验证,结果满足设计要求。     

花键冷敲精密成形过程数值模拟与分析

本文基于ABAQUS软件,采用动态显式有限元法建立了花键冷敲精密成形过程的有限元模型,通过三维数值模拟,研究并揭示了花键冷敲成形过程中滚打力随时间的变化规律和应变分布与演变规律。结果表明:花键冷敲初始阶段滚打力较大,之后平稳上升,并呈现断续周期性变化。分析了冷敲过程结束后,由于齿形部分等效应变分布不均匀,导致花键齿顶出现弓形和齿槽表面出现皱纹等缺陷,提出了改进措施。     

铜合金表面织构冷压成形实验研究

研究了一种高效低成本的表面织构加工方法——表面织构冷压成形工艺,并验证了其制备功能性表面织构的可行性。将铜合金在不同温度下退火制备不同晶粒尺寸的试样,通过自行开发的表面织构冷压成形系统,对铜合金进行圆形凹坑表面织构冷压成形实验。使用超景深三维显微镜对织构形貌进行分析,并研究了不同载荷、晶粒尺寸对单点表面织构冷压成形结果的影响,以及不同凹坑间距对两点织构冷压成形结果的影响。通过表面织构冷压成形实验在H62铜合金表面制造了变形影响区中直径为Φ336.0~Φ720.6μm、深度为27.33~110.10μm的圆形凹坑织构。研究结果表明,载荷、晶粒尺寸、凹坑间距对表面织构的成形结果有显著影响。实验确定了冷压成形表面织构的工艺参数,验证了冷压成形制备表面织构的可行性。     

机械工程学科2012年度科学基金管理工作综述

综述了2012年度国家自然科学基金委员会机械工程学科科学基金项目的评审及资助情况;以机械摩擦学与表面技术和高能束制造两个典型领域申报项目为例,对申请热点进行了分析。回顾了国家自然科学基金委员会科学处在促进学术交流与合作、重大项目立项、重大研究计划项目中期评估和青年人才队伍培养等方面的管理举措;总结了科学基金项目研究进展与人才培养成果情况。     

半固态ZnAl 27合金及其二次加热组织

研究了半固态ZnAl27合金及其二次加热组织。结果表明，半固态ZnAl27合金基本无宏观偏析，其组织为细小均匀的近球形非枝晶，综合力学性能远远高于常规铸造合金；二次加热后，α相进一步球化，边缘变得光滑圆整，可以满足半固态触变成形的需要。     

渐开线花键冷滚压精密成形工艺分析及试验研究

花键冷滚压精密成形技术是一种高效、精密、少无切削的先进制造技术,具有成形效率高、节能、节材和零件成形性能好等特点.分析渐开线花键冷滚压精密成形工艺过程及原理,对成形过程的单位平均压力、接触面积、滚压坯料直径、滚压力及滚压力矩等进行求解.对渐开线花键进行冷滚压精密成形试验,分析零件变形区的金属流动规律,组织形成机理及塑性变形对成形性能的影响.试验结果表明,在花键冷滚压精密成形过程中,工件表层发生剧烈的塑性变形,晶粒沿齿廓呈连续的流线型分布,塑性变形区为细长的纤维组织,齿形截面硬度分布具有一定的规律性.试验所得零件无缺陷,硬度、耐磨性等较传统的切削加工花键大大提高,可满足使用要求.     

基于ANSYS的钛合金管口激光焊接有限元模拟

基于热弹塑性有限元方法,建立激光焊接过程的热力学计算模型,利用三维有限元分析软件ANSYS,开发其APDL二次语言,使用“生死单元”技术,实现了对BT20钛合金管口激光焊接过程温度场和应力场的有限元模拟。结合数值计算,对有限元模拟问题进行分析,并讨论了激光焊接过程采用瞬间空冷10s后,试件内部的应力分布情况。     

送粉激光堆焊梯度功能材料

采用同步送粉的方法进行了316L不锈钢和铁基合金粉末的激光堆焊.通过显微组织观察、SEM电镜扫描、拉伸试验、磨损试验和EDAX能谱分析等手段对激光堆焊层组织性能以及成分进行了分析和测试.两种堆焊材料的梯度功能组合使得不同堆焊部位可以满足不同的工艺和性能要求.激光堆焊层和基体呈冶金结合、稀释率小,堆焊组织细小、致密、无裂纹、气孔等缺陷,底层试样抗拉强度和伸长率达到752.4MPa和41.05%,表层材料磨损性能大大超过基体材料.送粉激光堆焊可以实现材料与性能的优化匹配,为金属零件的梯度功能修复和复杂零件的成形提供了一条有效途径.     

四辊卷板机侧辊位移线性自抗扰控制

侧辊位移的精确控制对实现四辊卷板机高效加工至关重要,其核心问题是提高阀控非对称缸电液伺服系统的抗扰能力。由于电液伺服系统具有高度非线性和时变不确定性,传统非线性控制方法很难有效处理包含未知动态、外部扰动以及参数变化等的多源不确定扰动。提出一种四辊卷板机侧辊位移线性自抗扰控制方法。综合考虑各种不确定扰动因素的影响,设计了线性扩张状态观测器进行实时估计,采用状态误差反馈控制律给予主动补偿,并消除跟踪误差,证明了线性扩张状态观测器状态观测误差的收敛性和电液伺服系统的闭环稳定性。试验结果表明,所设计的线性自抗扰控制器能有效抑制电液伺服系统中多源不确定性扰动,实现侧辊位移的快速、精确轨迹跟踪。