薄壁深长筋履带下板体成形工艺研究

为满足履带式装甲车辆高机动性、轻量化的发展需求,对薄壁深长筋履带下板体进行了成形工艺研究。应用DEFORM软件,对下板体的加强筋成形和锻造成形进行了模拟分析,依据分析结果进行方案设计与改进,最终确定了薄壁深长筋履带下板体成形的最佳工艺方案:用65mm×360mm的原料在预锻模膛上轻压一下→终锻→切边→再加热→终锻→切边。     

履带起重机起臂过程动力学分析

基于有限元分析技术,建立臂架的有限元模型,在ANSYS软件中对履带起重机的起臂过程进行动力学分析.用LINK180单元模拟变幅拉板,利用其在温度载荷下的变形特性,通过设置相关的线性热膨胀系数和温度载荷,使单元长度匀速缩短,带动臂头,完成起臂控制.以位移约束的方法代替常规载荷约束的方法,解决了起臂过程模拟中,由于拉板力大小和方向随时间不断变化,无法定义载荷步的问题.ANSYS软件结构动力学分析模块中含有瞬态分析模块,可对履带起重机起臂的动态过程进行模拟和有限元分析,为实际的履带起重机起臂调试过程提供参考.     

板材多点成形过程起皱现象数值模拟研究

以马鞍面成形过程为例，从成形工艺，板厚，材持及变形程度等方面入手，针对多点成形过程最主要的缺陷之一－起皱现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究，并对多点模具成形过程中起皱现象的发生进行了实验验证。     

板材多点分段成形工艺的数值模拟研

利用有限元法对板材多点分段成形工艺进行了多工步成形的模拟分析，对多点分段成形过程中金属流动规律及过渡区的变形特点进行了研究，就不同重叠区面积对成形结果的影响进行了对比，并模拟了采用变形协调区的多点分段成形过程。模拟结果表明板料中心曲率值偏低以及强制变形区和过渡区交界处的曲率突变是限制多点分段成形的主要因素。有重叠区的多点分段成形可减缓强制变形区与过渡区交界处的曲率突变现象，但未完全消除剧烈的塑性变形。采用变形协调多点分段成形方法可减缓曲率变化速率，避免局部剧烈塑性变形的发生，并且得到表面质量良好、变形均匀的制品，实现利用小设备成形大型件的目的。     

基于径向分流和浮动凹模耦合法圆柱直齿轮冷锻成形数值模拟研究

利用径向分流和浮动凹模耦合工艺对大模数圆柱直齿轮冷锻成形过程进行数值模拟分析,得到了该齿轮在变形过程中金属的流动规律和变形机理。模拟结果显示采用此工艺成形圆柱直齿轮既可以成形出完整的齿形,又能够显著降低成形力。对生产实践具有指导意义。     

光固化快速成形过程中树脂固化零件变形的数值模拟

根据光固化快速成形过程中的零件变形机理及薄板小挠度温度应力理论,详细分析板状零件成形的翘曲变形,得到光固化快速成形过程中树脂相变收缩的力学等效模型,给出板状零件在成形过程中的时变刚度表达式、光固化等效相变收缩力与树脂材料常数间的关系式。结合力学等效模型利用有限元软件ABAQUS对双层板状零件和桥式零件的成形过程进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明数值模拟结果与试验结果相当一致,从而可实现成形零件实际变形的可预测性,也可为改进工艺、提高成形零件的精度提供理论支持和量化依据。     

汽车万向节叉成形过程模拟分析

汽车万向节叉的成形过程是一个复杂的弹塑性大变形过程，毛坯形状、材料性能、温度及工艺参数等均影响其品质。传统万向节叉成形工艺的确定和模具设计主要依赖于设计经验，这种方法往往需要反复试模、劳动强度大、质量不稳定、成本高。传统的经验设计方法已逐渐被模拟设计所代替。本文应用DEFORM软件对汽车万向节叉成形过程进行仿真，得到了成形过程中的金属流动、成形力等变化规律，为成形工艺和模具优化设计，提供理论依据。     

镁合金板形件扭-挤成形载荷的主应力法求解模型

结合挤压工艺和高压扭转工艺的优势提出一种扭-挤成形工艺新方法及开发了模拟装置,该工艺不仅能够保证成形,而且还能够有效的细化晶粒.通过分析扭-挤成形工艺金属流动和变形区特点,建立了镁合金扭-挤成形载荷的主应力法求解模型,该模型将变形区划分为四个区域,依次推导了不考虑扭转和考虑扭转成形载荷的求解模型,剪切屈服强度考虑温度和应变速率的效应.通过与成形试验的载荷对比,模型计算结果与试验的结果误差在8％以内.采用该模型分析了不同参数对成形载荷的影响,结果表明随着扭转轴转速的增加,不仅坯料剪切变形增加,且成形载荷减小;成形载荷随坯料半径的增加而增加,随坯料高度的增加呈线性增加,随板件宽度的增加而减小,随板件高度的增加先骤减后平缓减小,且坯料半径和板件高度对成形载荷影响显著.     

用MSC.SuperForge对锥形板镦粗工艺的数值模拟

利用MSC.SuperForge软件,针对锥形板镦粗工艺进行数值模拟,并结合物理实验结果加以分析,得到锥形板镦粗时的变形规律,为生产现场中确定毛坯尺寸、制定成形工艺参数提供依据;对数值模拟结果和实际结果进行验证,证明数值模拟的精准性.     

径向锻造718镍铬合金的数值模拟

数值模拟对轧制、锻造及挤压：等体积成形过程的研究具有重要作用,我们模拟常用材料的成形过程是为了还原材料，并且找到可能的缺陷。在近来的研究课题中，几种变形材料如镍基合金引起了我们极大的兴趣,为了采用尽可能少的成形道次得到坯料形状,必须优化成形条件,由于径向锻造机不能过载，718合金的成形性能受到，限制。就径向锻造而论,该设备的工艺参数，例如温度、锤头速度、坯料进给速度、锻件旋转角度、锤头形状及摩擦等必须精确协调。变形过程的结果随设备工艺参数而变化，本文利用DEFORM 3D COGGING（tm）模拟718合金的径向锻造。坯料经过4道次从大约280mm的原始直径锻造成最终直径224mm。由于坯料在第一道次后弯曲,使得数值模拟很复杂。弯曲的原因主要由锤头、操作机与坯料的接触情况引起。于是，一些合适的参数如单元数、网格对称性、操作机的位置及移动距离需要精确设定。此外，还需要改变锤头的运动性能。在成形过程中，需要研究成形力、温度和金属流动。     

履带起重机行走机构的建模及运动仿真

以履带起重机行走装置为研究对象,详细阐述了基于Pro/E 5.0的履带板三维建模和运动分析,从而简化了机构的设计开发过程,缩短了其开发周期。     

高锰钢履带板断裂原因分析

用Mn13钢制造的民品履带板，在使用不到一个月时断裂。用金相显微镜和扫描电镜等手段对断裂原因进行分析，结果表明：履带板早期失效的主要原因是因浇注温度高、结晶凝固速度慢，导致在晶界析出大量碳化物，而使钢脆性增大。     

基于DEFORM-3D的外凸台内齿圈件正交试验法工艺优化研究

采用刚粘塑性有限元法对外凸台内齿圈件精密成形过程进行了数值模拟,得出了成形过程中成形力规律,列出了影响成形力的两个因素:温度和凸模速度.通过正交试验法研究了各因素对成形力的影响,找到了最佳组合.研究结果有利于成形工艺的优化设计.     

Hunan Rubber Machinery Engineering Center Established

Hunan, Rubber ＆ Plastic Mechanical Engineering Research Center which is supported by Yiyang Rubber ＆ Plastics Machinery Group Co., Ltd. was set up recently by Hunan Science and Technology Department.     

自适应模糊-PID的挤出机加热系统研究

针对塑料挤出过程中熔体温度的时滞性和非线性,在对传统挤出机温度控制方法深入分析的基础上,提出一种基于模糊-PID的挤出机温度控制方案,并给出实现方案的控制系统结构和设计方法,同时采用MATLAB进行仿真,结果表明该方案能有效地提高挤出过程的熔体温度控制精度,且在模型参数发生变化时仍能获得良好的动态响应性能。     

[轮轨磨耗及预测]列车紧急制动过程中踏面温度分布及磨耗预测

列车紧急制动过程中踏面温度急剧升高导致车轮踏面的摩擦磨损机理与稳态运行时有显著差异。为了准确预测列车紧急制动过程中踏面磨耗,同时考虑踏面制动过程中车轮踏面与钢轨及闸瓦接触,基于有限元软件ABAQUS建立了踏面制动过程热机械耦合有限元模型,综合考虑制动温升对车轮踏面力学性能、硬度及摩擦因数的影响,仿真得到了紧急制动过程中车轮踏面上温度分布、硬度分布以及接触应力分布,并利用轮轨动力学软件UM得到了紧急制动过程中轮轨接触斑形状以及轮轨蠕滑区相对滑移分布,在此基础上结合Archard磨耗模型对单次紧急制动结束后的踏面磨损深度进行了定量预测。结果表明：对于制动初速度为130 km/h、160 km/h两种工况,踏面最高温度分别达到了397.0 ℃和485.9 ℃,踏面最大累积磨损深度分别为5.90 μm和7.43 μm,与踏面制动实验对比发现,预测结果与实验结果磨损位置及形貌分布趋势一致。     

Tire wear by ablation

The transient temperature profile of a slipping tire is calculated by taking into account the frictional heating due to slip, temperature build-up due to hysteresis, convection and radiation loss into the air, and conduction cooling into the ground. Specific attention is directed to the calculation of tire surface temperature. Calculated surface temperature shows a value which may exceed the melting point of tread rubber. The phase change of the tread rubber at the surface leads to a particular wear mechanism. Wear of the tire is calculated for the transient process which occurs at the contact area between tire and ground.The governing equations for temperature profile and the associated wear process are solved numerically by a finite difference technique. Tire surface temperatures for different service conditions agree well with the available data for automobile tires. Tire wear data agree with those reported for airplane tires. The proposed wear model may be applicable to automobile tires when the service condition is severe.From the thermal analysis one can see the effect of surface properties of both tire and ground on the wear process. Other parameter studies provide some information about the effects of some important factors on tire wear.     

铝合金型材等温挤压参数优化及数据管理

先介绍铝合金型材等温挤压工艺参数的确定方法,即先通过模具尺寸优化,实现型材挤出流度相等,再通过工艺参数优化,实现型材挤出温度相等;将得出的数据及曲线录入挤压工艺数据库管理系统以提高挤压生产线的自动化水平,进而提高产品质量。     

AZ31镁合金静液挤压试验研究

针对镁合金静液挤压工艺所需设备价格昂贵、没有国产设备的问题,研制了能应用在国产低成本普通压力机上的静液挤压试验装置,并解决了耐高压模具、镁丝挤压速度控制、挤压过程温度自动控制及高压热密封等几个关键技术问题。应用最小二乘法进行曲线拟合,得到了不同挤压比条件下温度与单位静液挤压力数量关系的回归方程。应用国产3150kN 液压机进行了静液挤压工艺试验,得到了力学性能优于轧制丝材的AZ31静液挤压镁合金丝。     

车轮踏面制动的热-机耦合数值模拟

重载列车车轮踏面制动是一个复杂的动态接触热-机耦合问题,介绍了热-机耦合问题的求解方法,并利用有限元分析软件ANSYS对提速货车的单闸瓦踏面制动过程进行了紧急制动工况的数值仿真,定量地给出了车轮踏面温度和应力随时间的变化规律,为研究车轮踏面热疲劳提供了理论依据.