冷拉伸滚压塑性成形轧制力计算

应用ls-dyna对冷拉伸滚压成形过程进行数值模拟,得到冷拉伸滚压成形的变形力可分为径向进给力、切向滚压力和轴向拉伸力。研究表明,合理控制、匹配三者的大小有利于拉伸滚压成形,获得最佳的成形效果。分析、研究冷拉伸滚压成形的变形力能更好地掌握工件的变形情况,为合理设计工艺参数提供参考,为装备的动力选型提供依据。     

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.     

花键冷滚压成形力测试与分析

根据花键冷滚压加工原理,按机床受力,将加工过程中的滚压力分为主轴转矩和径向进给力两部分。设计测试方案,用计算机数据采集系统测得了主轴转矩和径向进给力在滚压过程中的实时变化曲线,分析了它们的变化特征,得出压入阶段结束时滚压力取最大值。对不同的工艺参数进行实验,得到了工艺参数对最大滚压力的影响规律。     

变压器用片式散热器的冷滚压、冲压复合成形工艺

采用冷滚压、冲压复合成形工艺，解决了大型或特大型变压器散热片单纯采用冷冲压无法实现的难题；板片长度越长，滚压成形越好，冷滚压加工优势越明显。     

滚压加工的应用

滚压加工是一种用于金属零件表面光整加工的有效工艺手段,本文通过在对大量工件尤其是大型零件的外圆表面及深孔的滚压加工实践中,总结了几种有效的滚压工具的结构,以及滚压工艺参数的选择及滚压加工的注意事项。     

基于冷滚压工艺的谐波减速器柔轮疲劳寿命分析

依据冷滚压工艺产生的初始残余压应力对裂纹萌生,裂纹扩展的抑制机理,以冷滚压谐波减速器柔轮为研究对象,采用SWT方法和断裂力学理论对冷滚压柔轮分别进行裂纹萌生寿命、裂纹扩展寿命理论分析,并运用疲劳分析软件nCode Design-Life仿真分析进行相互验证。结果表明,冷滚压柔轮疲劳寿命在各阶段均优于机加工柔轮,能够有效延长谐波减速器使用寿命,验证了柔轮冷滚压工艺的优越性,并对延长柔轮的使用寿命提供了参考价值。     

基于DEFORM-3D的花键成形分析

基于刚塑性有限元法基本理论,并借助于通用三维有限元分析软件DEFORM-3D建立了花键冷滚压成形全过程三维动态有限元模型,对花键冷滚压成形过程进行了有限元模拟分析。揭示了花键冷滚压成形过程的等效应力、等效应变的分布情况和金属流动规律,从而为花键冷滚压成形工艺研究提供理论依据。     

超声滚压三维残余应力场的有限元模拟

探讨一种研究超声滚压表层残余应力的数值方法。超声滚压过程是一个强烈的塑性变形过程,涉及到复杂的静态和动态冲击挤压。根据该加工技术的原理建立了有限元模型,评估了网格参数、定义了加载方式,并通过304不锈钢圆盘的超声滚压实验对有限元模型进行验证,在此基础上,模拟了超声滚压的加工过程,分析了残余应力分布特点以及各加工参数对其影响规律。结果表明:超声滚压后,材料表面产生了分布均匀的残余压应力,随着深度的增加,残余应力先后出现一次压应力峰值和较小的拉应力峰值最后降低为0。加工参数对残余应力的幅值和深度影响程度不同,静压力、覆盖率和加工次数影响较大,振幅影响较小。     

冷滚压螺纹与车削螺纹大径重合加工工艺

为使冷滚压加工的螺纹尺寸准确、稳定,对滚丝坯料的直径尺寸提出了较高精度要求.因此,对大部分需冷滚压加工螺纹的坯料直径均需进行精密车削或磨削加工,否则滚制出的螺纹尺寸精度低、质量不稳定,且冷滚压加工过程不易控制,机床调整也较困难,有时还会挤坏滚丝轮,降低工具和机床的工作寿命.采用冷滚压螺纹与车削螺纹大径重合加工工艺,则可较好解决上述问题.     

不锈钢棒表面滚压加工工艺参数设计与研究

提出一种新的不锈钢棒表面滚压加工方式,使得滚压后钢棒的表面硬度和疲劳强度等机械性能得到提高,解决了传统加工方式中钢棒加工长度受机床床身限制这一难题.并对不锈钢棒表面滚压加工工艺参数进行了设计与研究,着重分析了各工艺参数对不锈钢表面质量及机械性能的影响.     

气体淬火工艺参数多目标优化方法

以平面应变问题气体淬火过程为研究对象,提出区域表面传热系数模型,根据此模型选择5个设计量进行5因子5水平中心复合试验设计.将设计的变量代入自行开发的淬火过程有限元分析软件进行计算,得到拟合变形程度、表面平均等效残余应力、平均表面硬度和表面硬度标准差的响应曲面公式.以变形程度、表面硬度和表面等效残余应力等为目标,建立多目标优化函数,并对多目标优化函数进行非线性优化.将优化结果代入淬火过程有限元模拟软件进行计算,并比较优化前后的数值.结果表明:用优化后的工艺参数进行淬火,可以提高零件的淬火质量,优化后各项指标均得到提高.     

Optimization of operating parameters and performance evaluation of forced draft cooling tower using response surface methodology (RSM) and artificial neural network (ANN)

Optimization of cold water temperature in forced draft cooling tower with various operating parameters has been considered in the present work. In this study, response surface method (RSM) and an artificial neural network (ANN) were developed to predict cold water temperature in forced draft cooling tower. In the development of predictive models, water flow, air flow, water temperature and packing height were considered as model variables. For this propose, an experiment based on statistical five-level four factorial design of experiments method was carried out in the forced draft cooling tower. Based on statistical analysis, packing height, air flow and water flow were high significant effects on cold water temperature, with very low probability values (< 0.0001). The optimum operating parameters were predicted using RSM, ANN model and confirmed through experiments. The result demonstrated that minimum cold water temperature was optioned from the ANN model compared with RSM.     

Comprehensive investigation on the residual stress of large screws by whirlwind milling

This study investigated the influence of cutting parameters on the residual stress obtained in whirlwind milling of AISI 52100 steel. Single-factor and Box-Behnken experiments were separately carried out. A prediction model of residual stress was developed on the basis of response surface methodology using experimental data. Results indicated that the cutting depth was the dominant factor, and the interaction between cutting speed and tool number was significant. The developed model could be effectively used to predict surface residual stress within high confidence. The optimum value and cutting condition were validated by confirmation experiments.     

一种介电型电活性聚合物材料的非线性超弹性模型

介电型电活性聚合物(Electroactive polymer,EAP)材料的应力应变本构模型是进行EAP驱动器设计和优化的基础。提出一种由非线性弹簧组成的、具有空间网状结构的EAP膜超弹性模型,基于能量法推导出其应力变形关系式,并揭示该模型与Ogden模型之间的关系。采用单轴、等双轴拉伸试验分别对相关模型参数进行拟合,利用该结果对等双轴、单轴拉伸的受力进行预测和对比分析。根据不同条件拟合出的材料参数进行试验预测时,其结果与实际值存在一定差异,提出对单轴、等双轴拉伸试验数据进行综合拟合的方法。采用综合拟合方法后模型分析精度得到很大提高。分析结果表明,3参数的非线性超弹性模型能较准确描述两种试验条件下的EAP膜应力变形关系,模型参数的拟合数据宜选与其工作条件相近的试验方法获取。     

工艺参数对楔横轧接触区表面应力的影响分析

为深入探明楔横轧接触区变形规律，实现零件楔横轧近终成形，采用有限元数值方法模拟楔横轧轧制过程，获得稳定轧制过程中的接触区的面力和位移，进而求出轧制接触区表面应力。在此基础上，较详细地分析了展宽角、成形角和断面收缩率三个主要工艺参数对接触区表面应力的影响规律，并对所建立的有限元计算模型进行了实验验证。研究结果对合理选择楔横轧工艺参数以及实现零件的精确成形具有重要的现实意义和应用价值。     

电磁耦合无级变速器的调磁及效率分析

详细分析了电磁耦合无级变速系统的工作原理及其调磁原理,在此基础上,利用有限元法对其进行二维有限单元和三维有限单元的分析,研究了电磁耦合无级变速器的磁场的相关特性及调磁对气隙磁场的影响。根据调磁对气隙磁场的影响,计算得出调磁对该系统效率的影响,研究结果为电磁耦合无级变速系统的控制策略及控制系统开发提供了基础。
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发动机缸孔平台珩磨加工技术初探

发动机缸套工作表面的质量对发动机的工作性能、使用寿命以及经济性能有着重要的的影响．发动机缸孔平台网纹珩磨技术就是保证缸孔表面质量的重要手段,论文简要介绍平台网纹珩磨加工技术的优势、加工原理、评价方法及关键技术参数,并将其应用到V6、4GB发动机缸套实际加工．取得了很好的效果。     

剪切修正GTN模型在小冲杆试验中的应用研究

小冲杆试验作为一种非标准的微试样测试技术,能有效地获取薄板结构的材料参数。而选用合适的损伤模型对准确表征材料变形到断裂的整个过程有着重要影响。基于NAHSHON提出的含剪切修正项的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型,通过有限元软件ABAQUS及用户自定义子程序VUMAT考察不同应力三轴度对断裂失效的影响。采用有限元模拟和拉伸试验获得冷轧硅钢材料的无损伤弹塑性力学参数以及GTN损伤演化模型中的形核参数和临界断裂参数,通过纯剪切试验和数值模拟的对比确定出材料中微孔洞的剪切变形对材料损伤演化的贡献。运用剪切修正的GTN模型对小冲杆试验进行模拟,结果表明,由于修正GTN模型考虑了微孔洞剪切畸变的对材料损伤影响,模拟结果比原GTN模型更接近于试验数据,可更好地应用于小冲杆试验的研究。     

Friction at high normal pressures

Friction conditions between tool and workpiece in metal working are of the greatest importance to a number of factors such as force and mode of deformation, properties of the finished specimen and resulting surface roughness.It is shown, theoretically and experimentally, that the Amonton friction law expressed by τ = μq does not apply when normal pressure is higher than approximately the yield stress of the specimen; in this case it is necessary to consider the frictional stress as a function of normal pressure, surface topography, length of sliding, viscosity, and compressibility of the lubricant.The theoretical work was carried out by means of upper bound and slipline field analysis based on experiments with model surfaces in wax and metal. The theoretical model applied is one of multihole extrusion, the material beneath the valleys of the workpiece surface being extruded up towards the tool when the real area of contact exceeds a certain value. The effect of the trapped lubricant is to build up a back-pressure on the extrusion process.The experimental work was carried out with newly developed equipment enabling direct determination of the abovementioned function; construction and calibration of the equipment are described. The equipment allows determination of frictional stress on a surface with well-defined values of normal pressure, sliding length, and sliding velocity. The normal pressure can attain about 8 times the yield stress for commercially pure aluminium.The results obtained show reasonably good agreement between theory and experiment, and a dependence of the frictional stress on the sliding length, this dependence being a function of normal pressure.     

超高速铣削表面特征的研究

利用扫描电镜对超高速加工中心超高速铣削的试样的表面特征进行研究,并对加工状态进行监控,通过扫描电镜获得高速铣削表面质量的情况,用X射线能谱分析装置对扫描电镜得到的数据进行分析并与普通加工比较,从而找出超高速加工时影响表面质量的因素,找到一种使高速铣削工件表面质量提高、加工参数优化的方法。