大尺寸渐开线齿圈精冲技术

针对大尺寸渐开线齿圈的结构特点,结合精冲工艺特征分析了精冲制齿工艺的技术难点,设计了精冲模具。为了满足精冲工艺过程所需的三向压应力,针对性地开发了凸起式反压板结构和窄边凹模结构。结合凸起式反压板结构和窄边凹模结构特点,开展了大尺寸渐开线齿圈零件数值模拟实验和精冲制齿工艺实验,并对所加工的零件进行了检测。采用精冲工艺加工的大尺寸渐开线齿圈剪切面无撕裂,齿部变形区材料在三向压应力作用下,发生了较大的塑性变形,产生了加工硬化,齿部硬度值有了很大提升,提高了齿部耐磨性。所加工的齿圈零件齿根部表面硬度可达384 HV,齿侧部表面硬度相对于齿根部较低,硬度最大处为344 HV。通过精冲加工的齿圈零件齿部具有较高的残余压应力,能够提高零件齿部的耐疲劳性能,有效地增加了零件的使用寿命。零件齿部切向残余压应力为290.4 MPa,轴向残余压应力为455.6 MPa。     

内皱发生的临界计算及校核条件

通过对球形和锥形零件在拉深过程中各部分的应力分析 ,得到了拉深过程中悬空区切向压应力最大值的计算公式 ,以此作为引发内皱的条件 ,在保证工件不被拉裂的前提下 ,建立了临界计算公式。     

无凸缘球底筒形件成形工艺优化设计

在对无凸缘球底筒形件成形分析的基础上,建立球底区域的应力模型,并获得平衡微分方程。对球底区进行应力分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等影响球底圆筒形零件成形极限的重要因素。根据成形方案,首先进行数值模拟成形,并对模拟结果进行综合分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等参数对球底圆筒形零件变薄率和凸耳值的影响;然后通过实验验证,实现无凸缘球底筒形件成形时无切边工序的工艺优化。研究结果表明,凹模圆角半径越小,对控制球底部位内皱的效果越好,降低摩擦系数能够有效降低成形中的凸耳尺寸。     

直齿圆柱齿轮冷挤压变过盈量组合凹模设计方法

针对载重汽车用直齿圆柱齿轮冷挤压组合凹模破裂问题,应用有限元分析软件Deform-3D对均匀过盈量组合凹模进行了失效分析,基于均匀过盈量组合凹模失效的原因,提出变过盈量组合凹模的设计方法,通过改变中圈与内圈的接触,得到变过盈量的预紧结构,使预紧状态下模芯的最大切向压应力出现在模芯成形区齿根,以抵消工作状态下出现在该处的最大切向拉应力,改善了模具的应力分布。实际生产过程中模具使用情况良好,无破裂、掉块等情况。研究结果表明,变过盈量组合凹模的设计方法可以避免组合凹模的破裂,此方法为组合凹模的设计提供了较好的依据。     

抛物面零件拉延成形的工艺参数研究

采用Dynaform软件 ,对抛物面零件拉延的成形过程进行了数值模拟 ,研究了不同凹模圆角对成形件应力、应变及尺寸精度的影响     

基于数值模拟的局部变过盈量组合凹模研究

借助有限元软件分析了预紧力状态下,采用均匀变过盈量设计的组合凹模能有效减小消气带区齿根的切向压应力,以避免线切割时模具的破损,但模芯成形区齿根的切向压应力也相应减小,无法完全抵消挤压时在成形区产生的拉应力,从而影响了模具的使用寿命。为解决这一问题,提出局部变过盈量组合凹模的设计方法,即在模芯上部采用均匀过盈量,下部采用变过盈量的设计,以保证预紧状态下模芯成形区齿根切向压应力不被减小,而只减小消气带齿根的切向压应力,有效提高了模具寿命。以模数m=4的某齿轮为研究对象,通过数值模拟,确定了锥角γ″=1°,γ''=1.2°,均匀过盈量区高度h=21 mm等参数进行实际生产,与均匀变过盈量模具寿命相比,提高了35%左右。     

抛物面零件拉延成形的工艺参数研究

采用Dynaform软件,对抛物面零件拉延的成形过程进行了数值模拟,研究了不同凹z模圆角对成形件应力、应变及尺寸精度的影响。     

组合凹模中内压力作用位置的有限元分析

针对组合凹模早期断裂失效现象,应用有限元法对结构受整体内压状况进行分析,分析结果表明凹模应力较大,后将整体内压改为局部内压,同时改变作用位置,改进后凹模所受最大应力降低40．5％,提高了模具使用寿命。     

圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

本文用主应力法解出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力公式,讨论了悬空侧壁圆锥台变形区大端的内皱曲是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大切向压应力引起;而悬空侧壁圆锥台变形区小端的破裂是由悬空侧壁圆锥台变形区中的最大径向拉应力造成。根据体积不变条件,导出了圆锥形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应变公式,它是拉深应变和胀形应变的复合应变。接着讨论了最大切向压应力和最大径向拉应力在冲压成形过程中的变化规律,最后给出了应力分界圆直径公式和应变分界圆直径公式,得出了满意的结论。     

使用环形筋拉深时各阶段径向应力分析

以半圆筋为例,分析得到了使用拉深筋拉深曲面零件时,拉深各阶段凹模入口的径向应力公式,并且对拉深各位置段的平均应力强度进行了求解,为开发曲面零件拉深应用软件奠定了理论基础。     

高频脉冲电流对HT150灰铸铁凝固组织的影响

采用频率高于1000Hz的高频脉冲电流,在不同的电流参数下,对HT150灰铸铁进行脉冲电流处理.实验结果表明,在高频脉冲电流作用下铸铁石墨片细化,石墨片变得卷曲,共晶团尺寸减小.电流参数对电流的作用效果有显著影响.     

20MN大型框架式液压机机身有限元分析及优化设计

针对20 MN大型数控框架式液压机机身CAD分析及优化,应用三维软件Solidworks建立了20 MN大型数控框架式液压机机身的三维模型,采用有限元分析模拟软件ANSYS建立了有限元计算模型,并进行静态刚强度分析.计算分析了机身的应力及应变,在此基础上构建了主体结构的优化计算模型,将机身进行了优化设计,并与初始设计进...     

SiCp/Al-2618复合材料的应力-应变曲线和增强颗粒受力的模拟

对体积分数为15%的SiC颗粒增强Al-2618复合材料,采用不同的热处理条件得到硬基体和软基体两种不同性能的合金.建立了一个基于Eshelby等效夹杂方法的颗粒复合体力学模型,通过引入基体割线模量和切线模量的方法模拟了上述两种复合材料的应力-应变曲线,计算增强粒子的受力情况.采用基于单胞模型的有限元方法,利用ANSYS商品软件进行了同样的模拟工作并进行对比.通过与实验曲线的对照表明,Eshelby颗粒复合体力学模型可以更准确的预测出硬基体和软基体两种复合材料的应力-应变曲线,而有限元单胞模型不适用于预测软基体复合材料.预测出的粒子中的受力远高于基体中的受力,表明载荷传递是颗粒增强金属基复合材料强度提高的主要机理.     

挤压机的挤压筒内径选择方法

挤压筒内径尺寸是挤压机的一个重要参数,介绍如何选择挤压机的挤压筒内径尺寸。     

电连接器压线卡断裂分析

电连接器产品组装交付用户并贮存半年后,发现H62黄铜压线卡发生断裂。通过对压线卡宏观观察、微观观察、能谱分析、硬度检查、金相检查,以及同批次压线卡的人工断口、硬度以及金相组织的对比分析,确定此次电连接器压线卡的断裂模式为应力腐蚀。断裂原因主要有两方面:一是压线卡内热缩膜体积较大导致压线卡承受较大拉应力;二是压线卡镀层表面发生破坏失去了保护基体材料的作用,在这两个方面因素的综合作用下最终导致压线卡发生应力腐蚀断裂。建议进一步对压线卡内热缩膜的体积进行量化控制,同时对电连接器压线卡表面镀层的生产、贮存、使用等过程进行控制,避免对镀层的损伤破坏。     

短应力线轧机间隙量及刚度优化

短应力线轧机因具有应力线短、刚度大、产品精度高等优点,在棒材生产线上被广泛使用。针对某轧机多次出现压下机构易卡死、轧辊轴向窜动量大等故障,分析轧机各主要承载件的间隙量和在轧制过程中的变形量,求解出轧机压环与拉杆之间合理的间隙临界值。基于轧辊轴向定位涉及的环节较多,尺寸链形成的间隙无法消除,通过在中心架上增设定位槽以及在轧辊箱的外侧设立定位导块对轧机进行结构优化。对改进前后的轧机刚度进行仿真研究,表明改进后的结构在减小轧机轴向相对位移的同时,有效地提升了轧机的刚度。     

多点成形压力机中基本体群安装模板的有限元分析

应用ANSYS商业软件，对多点成形压力机基本体群安装模板的强度与刚度进行了分析，获得了不同厚度、不同载荷工况下的应力分布规律和变形状况，为多点成形压力机的设计提供了重要的参考依据。     

振动场作用下聚合物熔体在L型挤出口模内的流动分析

利用ANSYS软件对受口模入口处周期性振动的压力驱动的非牛顿幂律聚合物熔体在“L”形异型材挤出口模内的流动过程进行了三维等温数值模拟,以曲线图、等值线图和等值面图的形式展示了不同条件下的反映流动全貌的速度场、压力场和应力场。结果表明:由于振动场的引入,熔体速度、压力、应力均产生振动,其频率和入口压力的振动频率相同,但振幅从口模入口至出口逐渐衰减,直至消失;压力从口模入口至出口近似线性递减,但在入口附近有一个急剧下降而后又短暂上升的过程,这是因振动的引入而产生的特殊现象。     

基于有限元法的锻造液压机瞬态动力学分析

为了获取锻压机在工作过程中的响应,在已经通过不同仿真软件配合确定锻压机工作载荷的前提下,利用Ansys Workbench对其进行瞬态动力学分析,得到锻压机在整个工作过程中的应力分布以及变形情况。从结果可以看出,该锻压机的强度、刚度均满足设计要求。该研究对锻压机的结构设计具有重要参考意义。     

The phase transformation residual stress in granular structure

在假设马氏体岛形态和分布的基础上, 采用有限元法计算了粒状组织形成过程中的相变残余应力, 并讨论 了相变残余应力对宏观变形行为的影响. 结果表明: 粒状组织形成过程中, 奥氏体转变为马氏体后将在铁素体基体中产生静水张应力, 而马氏体岛承受压应力作用; 残余应力随马氏体体积分数和铁素体基体强度的增加而增大, 存在临界马氏体体积分数, 此时铁素体完全屈服; 残余应力是导致空冷粒状组织钢出现连续屈服现象的原因之一, 但对屈服强度的影响较小.