超声滚挤压轴承套圈的表层性能预测模型建立及工艺参数优化

采用超声滚挤压技术对轴承套圈进行表面强化,为了提高其表层性能,实现对工艺参数的优化控制,以轴承套圈材料42CrMo钢为研究对象,通过超声滚挤压正交试验,建立了轴承套圈表层性能与加工参数(主轴转速、进给速度、振幅和静压力)之间的径向基(RBF)神经网络预测模型,并采用方差分析法和田口算法分析了工艺参数对表层性能(表面粗糙...     

基于粒子群算法的超声滚挤压工艺参数多目标优化

为提高薄壁轴承套圈表层性能,延长其使用寿命,以42CrMo材料为研究对象,基于4因素5水平正交试验,采用逐步回归法分别建立表面粗糙度、表层残余应力和加工硬化程度预测模型。为获取较优的42CrMo材料表层性能,运用粒子群算法对工艺参数进行多目标优化,并对优化模型进行试验验证。结果表明,迭代次数为200次的优化效果最好,优化后的42CrMo材料超声滚挤压加工表面粗糙度、加工硬化程度和残余应力的试验值和计算值的最大相对误差均控制在10%以内,所建立的多目标优化模型具有较高的精度和应用价值,可实现对超声滚挤压工艺参数的优化,用于指导实际生产加工。     

超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度数学模型对比分析

为了提高超声滚挤压轴承套圈的表面性能,以轴承套圈为研究对象,通过超声滚挤压试验,对试验结果进行数理统计分析,研究加工参数对超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度的影响;再对超声滚挤压试验进行正交试验设计,将超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度与各加工参数相互匹配,建立响应曲面和BP神经网络模型,两个模型试验结果与预测结果的对比表明所建立的轴承套圈表面粗糙度BP神经网络模型的相对误差控制在4. 5%左右,最大误差不超过5. 06%,预测结果具有更高的可信度,且优于响应曲面模型预测结果,可以进行不同超声滚挤压参数的轴承套圈表面粗糙度的预测。     

超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度响应曲面预测模型

为了降低轴承套圈表面粗糙度,对轴承套圈进行超声滚挤压加工试验研究,选取工件转速、工具头进给速度、预挤压力3个加工参数,采用单因素法分别研究各参数对轴承套圈表面粗糙度的影响规律。结果表明,预挤压力对试样表面粗糙度的影响最大,工件转速对试样表面粗糙度的影响次之,进给速度对试样表面粗糙度的影响较小。采用二阶响应曲面的方法,建立超声滚挤压3个加工参数与表面粗糙度之间的预测模型,并验证了模型的准确性;根据极值必要条件对轴承套圈表面粗糙度预测模型进行分析,确定了超声滚挤压加工最优加工参数,得出试验值与预测值之间的误差为2.32%。     

42CrMo钢超声滚挤压表面硬度有限元分析及参数优化

为了提高42CrMo钢零件的耐腐蚀性和抗疲劳性，基于ABAQUS建立了超声滚挤压有限元仿真模型，通过单因素试验和响应曲面法，分析了工艺参数对42CrMo钢表面硬度的作用规律和影响程度，同时对所建立的二阶响应曲面模型进行了显著性检验和工艺参数优化。结果表明，42CrMo钢的表面硬度随转速和进给速度的提高呈现先增加后下降的趋势，随着振幅和静压力的增大而增大。由响应曲面分析可知，振幅对表面硬度的影响最大，优化得到最优工艺参数组合为：转速为418 r·min^-1、进给速度为15 mm·min^-1、振幅为25μm、静压力为600 N。对优化结果进行超声滚挤压试验，将仿真优化结果和试验结果进行对比，误差在5%以内，验证了超声滚挤压仿真模拟对42CrMo钢的表面硬度进行预测的可行性。     

基于灰色关联分析方法的超声滚挤压工艺参数优化

为了获得超声滚挤压最优加工工艺参数,以42CrMo钢为研究对象,采用正交试验法设计4因素5水平的超声滚挤压试验.以正交试验数据为基础,基于灰色关联分析方法,将多目标优化问题转化为单目标灰色关联度优化问题,获得最优工艺参数为转速300 r·min-1、进给速度15 mm·min-1、振幅25μm、静压力600 N;通过主...     

基于模拟退火的超声滚挤压工艺参数多目标优化

为了提高经过超声滚挤压处理后的金属材料表层性能,延长其使用寿命,以42CrMo为研究对象,基于4因素5水平正交试验,采用响应曲面法分别建立表面粗糙度、 表层残余应力和加工硬化程度的预测模型.为获取42CrMo较优的表层性能,运用模拟退火算法对工艺参数进行多目标优化,并对优化模型进行试验验证.结果表明:迭代次数为3000...     

冷滚打花键表面粗糙度加工参数敏感性研究

为获得给定范围的冷滚打花键表面粗糙度加工参数的最优区间,以渐开线花键为研究对象,开展冷滚打花键表面粗糙度试验。构建冷滚打花键表面粗糙度指数函数经验模型,分析冷滚打花键表面粗糙度对加工参数的灵敏度,确定冷滚打花键加工参数的稳定和非稳定域,研究冷滚打花键表面粗糙度试验结果,对确定的稳定与非稳定域进行优选。研究结果表明:表面粗糙度对滚打轮转速的变化最敏感,对工件进给量的变化敏感较弱;滚打轮转速的优选范围为2032～2258 r·min~(-1),工件进给速率的优选范围为21～35 mm·min~(-1)。研究成果为控制冷滚打花键表面粗糙度提供了理论基础和试验依据。     

滚锥轴承套圈滚道超精研工艺参数的选择

高速铁路的发展,对与之配套的铁路轴承提出了更高的要求,需进一步提高滚锥轴承的寿命,降低振动与噪声。通过对滚锥轴承套圈滚道终加工采用的超精研磨机理和超精研磨加工原理的分析,对滚锥轴承套圈滚道超精加工油石参数进行试验研究,选择出滚锥轴承套圈滚道超精加工合理工艺参数,从而有效的降低了滚锥轴承滚道表面粗糙度,提高了滚锥轴承滚道表面质量,取得了较好的效果。     

感应淬火轴承套圈的裂纹分析

在对三排圆柱滚子组合转盘轴承零件进行感应淬火回火后的着色探伤检查时发现淬火表面有裂纹。该型号轴承零件材料为42CrMo钢,其加工工艺流程为:锻造→粗车加工→调质→精车加工→感应淬火、回火→磨加工。锻件调质和套圈滚道中频热处理工艺参数见表1。     

表面预处理和润滑条件对硫氮共渗35CrMo磨损性能的影响

目的提高35CrMo钻杆接头和对磨套管的耐磨性能。方法采用超声表面加工处理和硫氮共渗处理技术对钻杆接头常用的35CrMo钢进行处理,研究了超声表面预处理和润滑条件对其耐磨性能的影响。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分和相结构,采用环块磨损试验机在油基钻井液润滑和无钻井液润滑的条件下,考察了经过不同载荷超声表面加工预处理的35CrMo钻杆接头及其对磨套管的磨损性能。结果超声表面加工预处理可使35CrMo钢及其硫氮共渗处理后的表面粗糙度显著降低约80%以上。经超声表面加工预处理后,35CrMo钢硫氮共渗钻杆接头在油基钻井液润滑和干摩擦条件下的磨损率均进一步降低。在无钻井液润滑的条件下,500 N载荷超声表面加工预处理后,硫氮共渗35CrMo钢钻杆接头对磨油管磨损表面形貌的改善更显著,表面粘着和犁沟均减少。结论 35CrMo钢钻杆接头在硫氮共渗前采用超声表面加工进行预处理,可以获得更低的表面粗糙度和更高的表面硬度,在有无钻井液润滑条件下均可提高钻杆接头和套管的耐磨性能。     

超声表面滚压加工对20CrMoH钢摩擦磨损性能的影响

目的 提高20CrMoH钢的耐磨性能.方法 设置不同的超声滚压力(700、1000、1300 N)与次数(3、6次),对20CrMoH钢进行超声表面滚压加工.采用扫描电子显微镜、粗糙度测量仪、光学显微镜、显微硬度测量仪、X射线应力分析仪、端面型滑动磨损试验机和3D形貌仪等设备,分别对加工前后试样的表面形貌、粗糙度、金相...     

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。     

超声表面加工和硫氮共渗复合处理对35CrMo钢表面性能的影响

为了同时减少钻杆接头和对磨套管的磨损,采用超声表面加工技术和硫氮共渗技术对钻杆接头材料35CrMo钢进行复合处理。利用光学三维形貌仪、扫描电子显微镜、EDS能谱仪、显微硬度计和X射线衍射仪分别研究了试样的表面形貌、粗糙度、成分、硬度和相结构,并在水基钻井液润滑条件下采用环块磨损试验机考察了35CrMo钢和套管对磨副的磨损性能。结果表明,超声表面加工可以使35CrMo钢和硫氮共渗复合处理改性层的表面粗糙度均显著降低,进一步提高硫氮共渗改性层硬度,显著改善35CrMo钢的耐磨性能,并使对磨副套管的磨损率明显降低,钻杆接头和套管的磨损表面形貌也得到显著改善。     

灰色关联改进TOPSIS的二维超声挤压表面质量研究

目的获得二维超声挤压最优工艺参数,并研究工艺参数以及其交互作用对工件表面质量的影响。方法采用正交试验法对7075-T651铝合金进行二维超声挤压加工试验,运用熵权法确定表面粗糙度和显微硬度的影响权重,结合灰色关联法和TOPSIS法构建最优表面质量评价模型,以此获得最佳表面质量时的最优工艺参数,并基于极差分析获得工艺参数以及其交互作用对工件表面质量的影响结果。结果经二维超声挤压加工后,零件表面粗糙度值显著降低,表层显微硬度大幅提高,建立的评价模型可准确获得最优工艺参数。结论最优工艺参数为:静压力300 N,挤压速度30 m/min,进给量0.1 mm/r。此时表面粗糙度Ra值约为0.41μm,显微硬度约为378HV。工艺参数间的交互作用对零件表面粗糙度、显微硬度和表面综合质量的影响远大于主效应,对表面综合质量起主要影响作用的是挤压速度分别与静压力、进给量间的交互作用。     

药理效应法测定参附注射液药动学参数的研究

目的: 考察参附注射液在大鼠体内的药动学特征。方法: 采用结扎冠状动脉法复制大鼠心源性休克模型,以血压值作为效应指标,选取 1.25、2.5、5、10、20、25 mL/kg 六个剂量参附注射液做量-效曲线,选择 20 mL/kg 剂量做时-效曲线,依据时-效曲线和量效曲线求得时间-生物体存量曲线,用DASver2.0软件分析参附注射液的药动学参数。结果: 主要药物动力学参数为t_1/2=8.685 min, K_e=0.08 min^-1, CL=1.417 L·min^-1·kg^-1, AUC_(0-t)=12.63 mg·L^-1·min^-1。结论: 在大鼠体内静脉注射参附注射液的体存量的表观动力学过程符合一室模型。     

固相萃取HPLC检测生物样品中甲苯磺丁脲和代谢产物及其人体药代动力学研究

目的: 建立固相萃取高效液相色谱测定人血浆和尿液中的甲苯磺丁脲和代谢产物浓度的方法,并用于研究甲苯磺丁脲人体代谢过程。方法: 固相萃取净化和富集样品,建立高效液相色谱法测定人血清和尿中曱苯磺丁脲和代谢产物的浓度。色谱条件:色谱柱为 Waters Spherisorb 5 μm Phenyl 色谱柱(4.6 mm×250 mm),流动相为甲醇-0.02mmol·L^-1 pH 3.3乙酸钠缓冲液(28:72),流速1 ml·min^-1,检测波长:230 nm。用该方法测定10名健康志愿者单次口服500 mg曱苯磺丁脲后血清和尿液中药物及其代谢产物浓度,应用3p97计算其的药动学参数。结果: 血浆曱苯磺丁脲线性范围为2~lOOμmol·L^-1 (r=0.999),回收率为105.1%~103.9%。尿液羧基曱苯磺丁脲、4-羟基甲苯磺丁脲和甲苯磺丁脲的线性范围为 2~50 μmol·L^-1 (r=0.999)、1~50 μmol·L^-1 (r=0.999)和 1~50 μmol·L^-1 (r=0.999),回收率为 98.8%~100.1%、95.4%~103.5%和97.7%~106.6%。各样品的日内、日间精密度均矣15%。健康志愿者单次口服500 mg甲苯磺丁脲的 AUC_0-∞ 为 2644.6±472.8 μmol·h^-1·L^-1,T_max是 1.4±0.6 h,C_max是235.8±47.3 μmol·L^-1,t_1/2为 6.9±2.1 h,MR_0-24=277.5±125.6。结论: 甲苯磺丁脲及其代谢产物的固相萃取高效液相色谱法灵敏、准确,重复性好,可用于甲笨磺丁脲的体内过程研究。甲苯磺丁脲代谢产物主要经尿液排出。     

45钢激光氮合金化涂层的组织性能及工艺优化

利用激光合金化技术在45钢表面制备了氮合金化层,并采用正交试验法优化了合金化工艺参数,采用OM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机等手段研究了优化工艺处理后的合金化层的组织及性能。结果表明,随激光功率和扫描速度增大,合金化层硬度呈先增后降的趋势,在1.0 kW和500 mm·min^-1时硬度分别达到最大值782 HV0.3和725 HV0.3,随着搭接率的增加,合金化层硬度逐渐下降,其最优工艺为:激光功率1.0 kW、扫描速度500 mm/min和搭接率30%;经最优工艺处理后的合金化区组织由γ-(Fe,N)、γ-(Fe,C)、针状马氏体、γ′(Fe₄N)、ε(Fe₂N)以及Fe₃C等固溶体和化合物组成,以柱状晶和胞状晶为主,厚度约为120 μm,平均硬度约为816 HV0.3,热影响区组织由少量针状马氏体以及残留奥氏体等组成,厚度约为200 μm,硬度由768 HV0.3到242 HV0.3呈梯度分布;合金化层的摩擦因数约为0.4827,磨损率为8.218×10^-15 m³·N^-1·m^-1。     

静压力对超声滚压表层特性的影响

目的研究不同静压力对试样表面形貌、粗糙度、晶粒细化程度、随表层深度变化的显微硬度和残余应力的影响。方法运用超声滚压加工技术,采用HEU-Ⅱ系列的超声滚压设备和卧式车床对AISI304不锈钢进行处理,改变静压力,其余参数不变。利用综合扫描电子显微镜、触针式粗糙度仪、金相显微镜、显微硬度仪和X射线衍射分析仪等进行检测分析。结果静压力在300~800 N时能获取较好表面质量,超过800 N后会对表面产生损伤,出现细纹。通过XRD分析,静压力越大,晶粒细化程度越高,X衍射峰的宽化程度也越小。试样表层硬化层深度和硬度随静压力增大而增加,600 N时的硬化层比200 N时增加150μm,硬度增加35%,残余应力在表面表现为压应力,随着静压力增加而增加。当静压力增大到600 N时,最大残余应力由表面转移至材料内部。结论静压力参数在一定的范围内会产生很好的加工效果,超过一定的范围则会带来不良影响,这为运用超声滚压技术加工精密工件奠定了理论基础。