金属厚壁管的旋转疲劳弯曲精密下料的研究

针对金属厚管料的下料问题,以自行研发的旋转疲劳弯曲精密下料机为平台,研究了精密下料过程中不同外载荷方式下304不锈钢管的断面质量情况。利用径向循环外载荷管料表面V型槽的应力集中效应,通过控制不同阶段施加给管料的弯曲疲劳外载荷频率值,实现了304不锈钢管的精密下料。通过对实验所加外载频率曲线的设计,进行304不锈钢管的精密下料实验,得出了下料过程中理想的外载频率曲线——即低频启动高频起裂和裂纹扩展最后再低频断料,用此加载方式获得了良好质量的管料断面,在理想外载频率曲线的基础上研究了不同壁厚管料的下料断面质量情况,并对其断面质量进行了测量和评价。实验结果表明,在文中所提下料工艺的基础上使用所提的外载频率曲线针对不同壁厚的304管料下料均能得到比较好的断面质量。     

回转式高速剪切下料工艺及试验

针对棒材的精密剪切下料问题,提出了一种回转式高速精密剪切下料方法。完成了回转式精密剪切下料机和送料结构的结构设计,并完成了试验平台搭建。采用数值模拟的方法对下料刀具进行了优化分析,利用回转冲击和棒料表面缺口的应力集中效应,通过变频器改变下料刀具旋转速度,控制棒料的下料效率,对直径为Φ8 mm的不锈钢棒料进行了下料试验,并和传统的冲击剪切下料结果进行了对比分析。试验结果表明,本文提出的下料方法切实可行,可满足工业中多种材料中小直径棒料的下料要求。     

低周疲劳精密下料新工艺及试验研究

传统的金属棒料下料工艺存在着材料利用率低、能耗高、生产效率低以及下料断面质量差等问题。采用一种新的下料工艺-周向加载低周疲劳精密下料技术,利用V形槽的应力集中效应,促使棒料V形槽底尖端处疲劳裂纹的萌生及疲劳裂纹的快速扩展。描述周向加载低周疲劳精密下料机的工作原理。给出在低周疲劳下棒料V形槽根部裂纹是否起裂的判据。采用两种控制曲线对5种材料(20钢、H59、45钢、20Cr和LY12)的棒料进行试验研究,实现加速棒料裂纹的产生、扩展并获得良好的棒料断面质量。试验结果表明,V形槽的应力集中效应可以有效地减小棒料下料过程中的平均应力,在不断增加打击位移的同时减小冲击频率可以保证棒料裂纹的稳定扩展和断裂。     

厚壁管精密下料新工艺的实验研究

针对管材的精密下料问题,给出一种基于疲劳断裂机理的新型精密下料方法。完成了精密下料机和控制系统的实验平台搭建,利用径向循环加载和管料表面缺口的应力集中效应,通过变频器改变下料模具的旋转速度,控制在不同下料阶段对管料的加载频率,实现管材的精密下料。通过不同的实验控制曲线,进行45钢管、304不锈钢管和T2Y铜管的下料实验,得出了下料时相应的最佳变频规律和理想控制曲线,并获得了良好质量的管料断面。在理想控制曲线下,304不锈钢管断面最大凸起高度仅为0.08 mm,凹陷深度仅为0.05 mm。实验结果表明,所研究的下料方法切实可行,能满足工业中多种材料中小直径厚壁管的下料要求。     

基于时频分析的非稳态排气噪声辐射特性研究

应用时频分析方法对气动装置的非稳态排气噪声进行研究,分析了该排气噪声频谱随时间变化的规律,揭示出该排气噪声具有的脉冲冲击特性的产生机理,非稳态质量流引起的单极子声源和湍流四极子声源在排气过程中的变化规律及辐射特性。     

金属管料下料技术概述

本文分析总结了金属管料的传统下料方法和新型下料方法的原理及其各自优缺点与适用范围。传统管料下料方法主要指切割下料和剪切下料,其中切割下料包括锯切、切管机切割、旋转楔入法切割和激光切割等;剪切下料包括无芯棒剪切法、带芯棒剪切法和带芯棒圆周剪切法。而新型管料下料方法主要指金属厚壁管的低应力疲劳下料法。文章分析指出采用传统的切割法进行管料切割下料会产生金属损耗且生产效率低,不适合大批量生产;采用剪切法下料几乎没有金属损耗,但是所下管料断口处由于受压力的作用易产生变形,断面形状精度较差且所需下料载荷也较大;管料的低应力疲劳下料法所需下料载荷低、无金属损耗且断面质量高,是一种经济环保高效的管料下料方式。     

约束面投影成型基底表面微织构特征对固化层分离力的影响

针对约束面投影成型工艺中固化层自基底分离过程中分离力过大而影响成型效率、可靠性的问题,提出采用微织构化PDMS膜作为约束基底以减小分离力的方法.采用双线性内聚本构模型对固化层自基底分离过程进行了数值模拟,探究了不同微织构形状(圆形、方形、三角形)、面积率、高度对黏附力的影响规律,结果表明,三角形微织构阵列更有利于减小黏附力;黏附力随织构面积率的增大而增大;不同微织构高度对黏附力的影响效果较小.利用硅基模具ICP刻蚀结合微模铸工艺制备了表面具有不同微织构形状及阵列间距的PDMS膜,并对不同基底微观织构条件下固化层自基底的分离力进行了试验研究,试验结果与数值计算结果吻合较好.在最佳织构特征条件(微织构形状为三角形、间距15μm、高度为10 μm)下,相对于光滑平膜,固化层从织构化基底表面的剥离力减小了约60％.     

不同类型缺口对管材精密下料过程中微裂纹萌生的影响

针对管材的精密下料问题,对管料外表面不同类型环状缺口的缺口效应进行了研究,并对管料环状V型缺口根部应力场的参数进行了分析,确定了缺口张角、缺口深度和缺口根部底角半径是影响环状V型缺口根部应力场的3个主要参数,并推导出了适合管料下料的管料V型缺口参数的数学表达式。提出了管材疲劳断裂精密下料缺口的设计,并分别对表面带有环状V型缺口试样、环状U型缺口试样、朝着与背着下料端方向45°的不对称V型缺口试样4种缺口形式进行了数值模拟计算,得到朝着下料端方向45°不对称V型缺口和环状V型缺口这两种缺口形式是比较适合的缺口形式,并对每种缺口在相同实验条件下产生的裂纹扩展长度做了相关试验研究,试验结论和数值模拟结论相吻合。     

无缝钢管疲劳断裂分离新工艺及实验研究

针对传统的金属管材分离技术存在生产效率低、能耗高以及浪费原材料等问题，采用了一种新的管材分离方法，利用偏心加载工艺和应力集中效应促使管材表面环状V形槽底尖端处快速萌生疲劳裂纹并控制疲劳裂纹的稳定扩展。描述了管材的偏心循环加载疲劳断裂分离装置的工作原理，推导出了疲劳加载下管材V形槽根部裂纹是否起裂的判断公式。设计了线性递减、多层阶梯递减、1/4凸弧递减和1/4凹弧递减四种实验控制曲线，针对304不锈钢管材进行实验研究，实现了管材的精密分离。实验结果表明，利用V形槽的应力集中效应，在偏心加载力的持续作用下，加载频率采用多层阶梯递减控制曲线由高到低地逐渐降低加载频率，能够保证管材V形槽根部裂纹的快速萌生和稳定扩展，并可实现管材快速断裂，获得良好的断面质量。     

径向柱塞泵结构发展概述

通过分析径向柱塞泵的现有产品和知识产权的情况,对径向柱塞泵技术目前国际上的发展状况进行了综述,并总结和分析了目前发展中存在的不足。研究了径向柱塞泵的主要机械结构,即传动系统和配流系统。分别对传动系统和配流系统进行分类,并阐述了它们工作原理。结合世界知名的液压元件制造厂家的产品,对径向柱塞泵设计中的关键问题的解决方案进行了综述。