哈克抽芯铆钉铆套冷精锻成形工艺

针对哈克抽芯铆钉铆套成形过程中头部出现的填充不饱满、折叠、飞边等缺陷,在金属流动行为方面分析了缺陷形成的原因。在此基础上初步设计了两种冷精锻成形工艺并优化了模具结构,在工位3模具结构中铆套顶部外圆角处、杆部与头部连接处分别预留一个直径为Ф0. 2 mm的排气孔,目的是解决制件填充不满问题,并分别建立有限元模型,利用DEFORM-3D进行数值模拟。对比两种工艺成形过程的等效应力、等效应变、成形载荷和金属流向,仿真结果表明:工艺2成形终段的等效应力、应变值比工艺1分别高出15%和34. 6%,且金属流动混乱,从而得出工艺1更加合理的结论。并通过JBF-19B-4S螺栓冷镦机进行试模,得到了无缺陷、填充饱满的制件,实验结果与数值模拟结果保持一致。     

机械锁紧鼓包型抽芯铆钉热处理工艺研究

研究退火温度对A286合金抽芯铆钉组织、硬度和铆接性能的影响。结果表明,A286抽芯铆钉在1 100℃温度下退火后有平缓的硬度下降梯度,退火区硬度和宽度适中,且鼓包均匀,无二次鼓包形成,满足技术指标要求。     

5052铝合金空心铆钉与半空心铆钉的自冲铆接强度对比研究

分别采用高度为7和8 mm的空心铆钉和半空心铆钉对厚度为3 mm+3 mm的5052铝合金板料进行了铆接实验,并通过接头表面和接头截面对各自连接接头质量进行了分析;利用万能实验机对铆接件进行了拉伸实验,并分析其接头失效形式。实验结果表明:半空心铆钉铆接接头质量优于空心铆钉铆接接头,随着铆钉高度的增加两者的接头质量也更接近;半空心铆钉铆接静强度大于空心铆钉铆接静强度。当铆钉高度由7 mm增加到8 mm时,空心铆钉铆接件承受的最大载荷由半空心铆钉铆接件的85%提高到了87%,失效位移由半空心铆钉铆接件的50%提高到了80%。     

一种圆柱螺母扳手的设计与研究

圆柱螺母较传统的六角螺母节省了约10%的材料,大批量使用势必会产生较大的经济效益。但由于缺少相应的拆装工具,使其拆装极为不便。作者设计了一种用于拆装圆柱螺母的专用扳手,介绍了该扳手的工作原理、结构设计及其多种用途。     

无铆钉连接的数值模拟分析与试验研究

基于塑性成形原理推导相应的抗拉力与抗剪力的理论计算公式,利用有限元软件Deform对5052铝合金板材的铆接过程进行数值模拟,并通过设计相应的试验装置和不同参数的铆接试验加以验证。结果表明,模拟所得颈厚值N和嵌入量U与试验值相吻合。铆接试验的抗拉力与抗剪力与理论计算值相吻合。     

钩托板螺栓拆装机器人的视觉定位系统设计与研究

目前，铁路货车钩托板螺栓拆装均采用人工作业方式，存在作业强度大、安全隐患高、效率低以及拧紧扭矩难以控制等问题，迫切需要自动化和智能化装备。基于钩托板螺栓的拆装场景与工艺需求，研发一款移动式智能拆装机器人，替代人工实现螺栓的自动拆卸与紧固。设计螺栓的机器视觉定位系统，完成钩托板所有螺栓的自动定位。采用YOLOv5网络作为螺栓检测定位的模型，在自制的数据集上对网络进行训练，利用训练好的目标检测模型对钩托板螺栓进行实时定位，实现对机器人的伺服控制。在钩托板螺栓模拟实物平台上进行了螺栓的定位试验，试验结果表明：该方法能够高效、可靠实现螺栓的自动定位，对于不同表面状态的螺栓具有较强的鲁棒性。     

基于DEFORM的一体式盖型螺母冷成形工艺研究及仿真试验

为提高盖形螺母的生产效率,满足批量化的生产需求,研究了一体式盖形螺母冷成形新工艺,以替换原有的组合式焊接盖形螺母成形工艺。以塑性成形理论为基础,采用有限元软件DEFROM-3D,对盖形螺母的成形过程进行了仿真,基于Archard磨损理论,对3种上冲头结构进行了优选,以延长上冲头的使用寿命。然后结合正交试验,设计了上冲头初始硬度、上冲头圆角、上冲头速度、上冲头前角以及摩擦系数的5因素4水平试验表,研究了各试验因素对上冲头磨损的影响;以上冲头磨损量最小为优化目标,获得了盖形螺母成形的最佳参数,并根据最优参数预测了上冲头的使用寿命。最后,进行了实际生产试模,获得的盖形螺母质量良好,对工艺人员的设计工作具有一定的指导作用。     

基于Pro/Engineer的薄壁套加工变形仿真与验证实验

利用Pro/Engineer-Mechanica软件,针对薄壁套车削时受夹紧力和切削力影响的变形进行了有限元分析。通过对不同装夹方式和切削参数加工的模拟分析与对比,优化了工艺方案。切削试验结果表明:仿真模拟数据与实际测量数据具有较高的一致性。因此,这种分析方法可作为薄壁套类零件工艺方案制定的一种定量分析手段,改变了凭经验或通过试切调整确定工件装夹方式和切削参数的传统方法。     

高速电主轴用球轴承油气润滑温度场仿真与实验研究

基于局部热源计算轴承内部生热,考虑不同转速计算油气润滑下轴承滚道表面对流换热系数,采用Mixture多相流模型结合RNG k-ε湍流模型和Fluent软件动网格技术,建立球轴承两相流场模型,求解得到电主轴球轴承油气润滑温度场,分析轴承内部温度分布,给出最佳供油量的确定方法。对某高速电主轴用球轴承进行了油气润滑两相计算,结果表明:随着转速增大,轴承总摩擦生热率急剧增大,且转速越大,增长幅度越大;给定工况存在最佳供油量,且最佳供油量随转速增大而增大。最后通过电主轴轴承实验证明了该模型对油气润滑模拟的可靠性。     

阀前压力脉动的仿真与实验研究

高频、高精度的电液振动台系统中,阀前压力的脉动必须加以考虑,此处主要分析压力脉动产生的机制及其抑制方法,利用AMESim软件建立电液伺服系统仿真模型,分别对输入信号、蓄能器对阀前压力脉动的影响进行仿真分析,并通过实验对理论与仿真分析进行验证,实验结果表明:蓄能器在一定频率和幅值范围内对阀前压力脉动具有较好的衰减作用。     

中厚板塑性弯曲减薄计算及试验研究

基于塑性力学的基本理论,通过材料的应力应变关系,揭示中厚板弯曲减薄的根本原因,参照Crafoord理论,推导减薄量的理论计算结果。并根据理论研究结果,对高速车辆高强度铝合金进行了弯曲试验,采用高倍数显微测量仪,得到了各种材料不同工况下的弯曲减薄数据,理论计算值与试验数据吻合较好。该研究成果对制定弯曲成形工艺具有一定的理论价值和现实意义。     

钢板残余应力盲孔测量法试验及应用

盲孔法为目前应用最为广泛的金属结构残余应力测量方法. 为了在薄钢板残余应力检测时更合理使用盲孔法并获得最好的测量精度,设计制作钢板试样在拉伸(压缩)试验机上施加拉力或者压力,使用盲孔法重复测量钢板内应力多次并与其理论值进行比较,分析测量的准确性和重复性. 结果表明,最小可稳定感知的拉伸和压缩应力都大约为1 MPa,在各应力水平下测量值都存在一定大小的偏差和分散性. 随着拉应力的增大,测量的准确度和重复性也都提高,并在大于60 MPa以后趋于稳定;随着压应力绝对值的增大,测量的准确度和重复性也都提高,并在大于35 MPa之后达致稳定;当应力水平在?10 ~ 25 MPa之间时,测量的准确度和重复性都较差. 建立测量精度补偿修正模型,经过修正后盲孔法对于高应力(拉应力大于25 MPa,压应力小于?10 MPa)水平的测量准确度都可以显著提高;但对于低应力(拉应力小于25 MPa,压应力大于?10 MPa)水平的测量准确度与重复性仍都较低,建议在实际使用中通过增加测量次数以保证测量结果可信度. 将所建立的测量精度修正方法用于针对某公司热轧汽车大梁钢板分条前钢板残余应力的实际测量,测量发现产生分条翘曲缺陷的热轧钢板都存在横向残余应力大于纵向残余应力的现象,为研究分条翘曲问题提供了支撑.     

板材多点对称式渐进成形过程模拟研究

由于板材在单点渐进成形过程中受到非对称局部载荷作用,导致其成形区域容易出现回弹、壁厚不均匀以及变形状态难于控制等问题,在提出多点对称式渐进成形工艺的基础上,建立板材渐进成形的有限元模型,确定工具头的运动轨迹以及模拟实验参数.在MSC.MARC环境中对圆锥台制件进行单点渐进成形与多点对称式渐进成形实验,通过分析成形件的壁厚、等效塑性应变、变形抗力等参数的实验结果表明,与单点渐进成形工艺相比,多点对称式渐进成形工艺更有利于实现板材的精密成形.     

冲模湿式斜楔导板的改进与试验研究

针对汽车覆盖件冲模斜楔导板工作面磨损导致制件面品凹印问题,对配对使用的斜楔导板结构进行改进,并对改进后的导板进行生产试验。结果表明,在相同使用工作情况及周期下,改进后导板工作面的磨损量由2.5 mm降低至0.5 mm,制件表面凹印消除。     

中厚板瓢曲浪形的仿真分析与抑制措施研究

为了解决某3 450 mm生产线中厚板瓢曲浪形缺陷问题,本文应用ANSYS软件对中厚板各种浪形瓢曲缺陷进行了有限元仿真模拟计算,采用温度场对宽度方向上纵向延伸不一致的情况进行了模拟,获得了各种浪形屈曲模态,并与现场实际的板形瓢曲浪形进行了对比,两者符合较好;同时,获得了各种不同浪形的屈曲临界载荷条件和屈曲临界波长,并对中浪和边浪的主要影响因素进行了分析。在有限元仿真计算的基础上对现场的工艺措施进行了改进,调整了机组工作辊辊型和弯辊力使用策略,有效地减少了机组存在的中浪和边浪问题。     

圆柱斜齿轮精锻成形数值模拟与试验研究

为探索圆柱斜齿轮精锻成形的新工艺,针对某一参数的圆柱斜齿轮,采用浮动凹模的工艺方案,对其进行数值模拟与物理试验。分析不同压下量下,斜齿轮的成形效果和脱模过程中的速度场、等效应变场,并与传统的闭式挤压成形进行对比。结果表明,圆柱斜齿轮采用浮动凹模的成形工艺较采用传统工艺,载荷下降约30%,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,齿形几乎不产生塑性变形。为进一步研究圆柱斜齿轮精锻成形工艺提供了参考。     

圆柱直齿轮精锻成形工艺仿真及试验

圆柱直齿轮精锻是一种极具开发前景的新工艺、新技术,坯料经过塑性成形获得完整的齿形,且齿面无需后续加工或仅需少许精加工即可满足使用要求。以齿数为18,模数为2.5的带孔小齿轮为例,基于浮动凹模原理,试验得到了精锻成形时金属的流动规律,结合利用有限元仿真软件DEFORM-3D数值模拟的结果,分析连皮位置的改变对圆柱直齿轮精锻成形过程的影响,获得了较佳的连皮位置,认为当冲孔连皮的位置处在成形齿轮件的中上部时,齿轮充填性较好;数值模拟结果也表明,摩擦、挤压速度、冲头圆角半径等参数对成形力有较大的影响。     

电力金具球头冷锻成形的数值模拟和试验研究

针对电力行业所用金具球头的生产加工,提出一套冷锻成形方案,以改进现有机械切削加工工艺,降低生产成本。首先通过对零件形状的分析,制定出初步的冷锻工艺过程,再利用Deform-3D锻造模拟分析软件,对所制定冷锻工艺进行计算分析验证,最后根据模拟结果确定及调整工艺方案,设计出一套冷锻模具,实施实际冷锻工艺试验。并成功锻打出合格的金具球头冷锻件。     

镀锌板冲压成形性的模拟与实验研究

镀锌板冲压成形时,常常由于镀锌层失效而使成形性下降.本文采用杯突实验和有限元分析相结合的方法,将镀层和基板看作两种材料,运用固连失效接触模型将镀锌板的基板和镀层连接,建立一系列镀锌板的冲压成形极限图.研究结果表明:由于镀锌层本身材料较软以及摩擦导致镀锌层的粉化、剥落,镀锌板的成形极限小于裸板5％～10％左右.研究结果为...     

棒材连续挤压流动特征的模拟与实验研究

为解决棒材连续挤压过程中坯料流动不均匀的问题,利用物理模拟与数值模拟相结合,将模拟结果与实际产品金相组织进行对比,获得连续挤压过程中坯料的流动特征.在物理模拟阶段,为了更直观地展现连续挤压过程中坯料的具体流动特征,采用黏土模拟高温条件下的黄铜合金,并基于自行设计的物理模拟装置挤出黏土棒材,将挤出的黏土棒材取横纵切片进行...