贫油润滑条件下H13模具钢表面微凹坑几何参数的优化研究

采用激光微造型技术在H13模具钢表面加工出不同参数的微凹坑,并在贫油条件下进行响应面试验。为了对凹坑几何参数进行全面优化,建立了摩擦系数与微凹坑几何参数间的数学模型。并通过试验验证了数学模型的准确性,其误差范围小于5%,可用于后续的优化分析。根据优化方案得到的凹坑参数最佳组合为:直径180.66μm、深度14.66μm、密度12.75%。与无织构试样相比,最优参数下试样的摩擦系数减小了56%。     

H62黄铜自由微弯曲装置及其尺度效应

微型化和尺度效应使得微弯曲在成形工艺、方法和装置上和传统弯曲有很大差异.本文针对微弯曲成形的特点研制出微弯曲成形装置,主要包括传动机构、模具、数据采集模块和定位系统.利用该装置,在0.077 mm/s的成形速度下,分别对0.1 mm、0.2 mm和0.4 mm厚的H62黄铜超薄板进行自由弯曲实验,根据采集数据得到弯矩-挠度拟合曲线,分析了微弯曲过程中的尺寸效应:即试样尺寸与晶粒尺寸对弯矩的影响规律,结果表明弯矩随着晶粒尺寸的增大而减小,并用表面层模型和细晶强化理论来进行解释.     

激光诱导冲击成形的研究进展

激光冲击成形是一种利用高能短脉冲激光诱导的高幅冲击波的力效应使板料产生塑性变形的新技术。本文介绍了激光冲击成形的原理,系统阐述了成形工艺参数对成形质量的影响。在总结激光冲击成形研究现状的基础上,指出激光动高压加载驱动成形方法是激光冲击成形的发展方向。最后提出动高压加载驱动成形可以在微体积成形方面进行应用拓宽。     

三维形貌测量及功能评定技术研究现状

根据检测技术原理的不同,对三维形貌测量技术进行归类、分析和比较,列举各技术的应用情况。此外,分别从基准面的表征、图像表征、参数表征等几个方面,对目前三维形貌的表征方法进行综述,并分析和比较各种方法的特点及国内外相关研究。最后,提出三维形貌测量和表征的一些不足。     

外拘束条件下的不锈钢焊接残余应力变化规律

为了探究外拘束条件下不锈钢焊接接头残余应力的分布规律,采用三维热弹塑性有限单元法,对不同拘束条件下的不锈钢焊接过程进行了分析。结果显示,施加不同的拘束条件,平板试样焊后焊接结构的残余应力大小和分布不同。约束底面四点的拘束条件能较好地模拟平板在自由状态下的焊接情况,约束焊接件侧面将显著增大焊接结构的残余应力,通过统一夹具垫板与焊接件为多体耦合模型,发现完全可以反映平板焊接过程中夹具与被焊件的相互作用并有效减小残余应力。     

位移传感器动态测量系统的误差建模研究

为进行动态测试系统的误差溯源研究,以一种差动互感电感式位移传感器动态测试系统为研究对象,分析各部分的动态测试特性,分别建立了各环节的单元传递函数与误差函数,并根据全系统动态测试精度理论,建立了该系统总的传递链函数及误差传递”白化”模型。     

金属微弯曲成形方法的研究

介绍微弯曲成形方法——激光微弯曲成形以及塑性微成形方法。并提出了激光辅助加热微弯曲成形方法。即激光辅助加热待加工件使其达到合适的温度范围后进行微弯曲成形的方法，提高难成形材料的微塑性成形能力和质量。     

液粘传动摩擦副设计和传动机理的研究进展

液粘传动具有启动冲击小、无极调速、过载保护等性能优点,广泛应用于大能耗设备的调速启动及运行速度控制。但是传动机理和精密、耐磨以及长寿命的液粘传动关键零件的设计制造是制约其应用的瓶颈。本文阐述了液粘传动机理、液粘传动摩擦副间流体的流场特性、液粘传动设备摩擦副设计及材料选型等,在系统分析现有研究成果的基础上,提出了采用耦合激光微造型和反变形对对偶片进行结构和表面微织构主动设计制造的思想,以减小对偶片型面的变形。     

薄壁钢筒温挤件背压式冷精整技术

针对薄壁钢筒温挤件在冷精整过程中出现的内腔顶部凸起现象,应用速度场、应力场和点追踪法分析了薄壁钢筒温挤件的成形过程和缺陷形成的原因。在精整过程的初始阶段,顶部变形区上部金属所受应力小于下部金属所受应力,金属有向上流动的趋势,由于摩擦力的作用,周边层金属的流动滞后于中心层金属,因此,随着上模的向下移动,内腔顶部逐渐向上凸起。根据挤压件顶部受力分析,提出了背压式冷精整技术,通过对工件顶部施加反向压力,实现了对工件顶部材料流动的再控制,即抑制金属的向上流动。基于塑性力学理论分析了新技术的可行性,通过数值模拟优化了背压力,结果表明:两次精整的背压力分别为3460和7450 N时最为合适。在自主研发的背压式精整装置上,进行了实验验证,发现完全可以消除顶部缺陷,从而达到改善顶部缺陷的目的。     

同轴送粉激光熔覆气泡逃逸行为及分布研究

目的 获取Inconel 718合金在同轴送粉激光熔覆过程中,熔池内气泡的动态行为及熔覆层中气孔缺陷的分布规律。方法 建立熔池内部气泡力学模型和方程,考虑气泡浮力、重力、气泡和熔液相对运动产生的黏滞力,以及熔液对流带来的拖曳力等力的综合作用,着重研究浮力、拖曳力对气泡逃逸行为的影响,并计算不同条件下的气泡逃逸时间;搭建“三明治”观测平台,原位观测在熔覆过程中熔池内气泡的动态行为,获取熔池寿命;进行单因素Inconel 718合金同轴送粉激光熔覆实验,探究熔覆层气孔缺陷的分布规律。结果 熔池寿命通常在0.2~0.4 s;熔池内气泡直径临界值约为60 μm,当熔池内气泡直径大于60 μm时更容易通过自身浮力逸出,与单因素实验获得的熔覆层中96.94%的气孔缺陷直径小于60 μm具有较好的一致性;对熔覆层气孔缺陷表征发现,浮力对临界直径以下气泡运动状态的影响一般小于拖曳力。结论 Inconel 718合金在激光熔覆过程中,熔池内气泡大小存在临界值,且主要受浮力向上运动及受拖曳力随熔池对流运动的影响,熔覆层中气孔缺陷倾向于分布在对流路径上。