基于正交试验的逆焊接工艺优化

采用焊接工艺的压力容器结构广泛地应用于石油化工行业中,而较大的焊接残余应力是影响焊接结构寿命的主要因素。逆焊接消除残余应力的工艺方法是通过引入与焊接过程相反的温度场,产生塑性变形达到消除残余应力的目的并产生延缓失效的压应力层。采用正交试验设计方法,以逆焊接消除残余应力工艺后的综合应力为评价指标,针对2.25CrMo采用逆焊接工艺操作参数优化设计,利用有限元软件ABAQUS对逆焊接工艺进行模拟,获得了2.25CrMo的逆焊接处理的应力分布状况。分析表明,对逆焊接工艺影响最大的是热处理温度,其次是冷却时间和冷却范围。研究结果为优化逆焊接操作工艺和大规模推广提供了依据。     

基于正交试验的T形接头焊接工艺优化

焊接变形可以直观地看到,控制变形手段也非常多. 焊接残余应力分布复杂,关键位置残余应力大小对产品有着很大的影响. 文中利用焊接数值模拟和试验相结合的手段,采用单因子和多因子正交试验相结合的设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对T形接头焊接的工艺参数进行优化设计,获得了T形接头的残余应力分布状况. 结果表明,拼焊间隙为2 mm以下时,焊缝宏观形貌满足要求;焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次为送丝速度和拼焊间隙. 利用数值模拟和试验相结合的方法,优化了焊接工艺参数,降低了焊接残余应力的峰值,有效地减少了试验次数,节约了成本.     

基于正交试验法的冲压工艺优化及数值模拟研究

以某汽车仪表板支架为研究对象,采用正交试验对成形工艺最优参数组合进行分析及数值模拟研究,结果表明：采用正交试验进行工艺优化,可快速获得最优工艺参数组合,减少数值模拟次数,提升工艺设计效率,并推测出关键工艺参数对成形结果影响权重。     

基于正交试验的内螺纹冷挤压工艺参数优化

为了获得内螺纹冷挤压最佳工艺参数,采用数值模拟方法分析了挤压过程中的金属流动规律和工件应力分布,通过正交试验获得了工件底孔直径、挤压速度和摩擦系数对挤压过程中挤压扭矩和挤压温度的影响.结果表明,以挤压扭矩为优化指标时,各影响因素的主次顺序为:底孔直径＞摩擦系数＞挤压速度,最优工艺参数为:底孔直径Φ7.40 mm,挤压速...     

基于正交试验的筒形件旋压工艺优化设计

为了研究不同旋压工艺参数对筒形件成形精度和旋压力的影响,采用正交优化设计方法确定了试验方案,并利用Simufact有限元软件进行仿真。分析了进给比、轴向进给速度、旋轮工作角和工作圆弧半径对筒形件精度及旋压力的影响,并对影响旋压质量的工艺参数敏感度做了排序。确定了某Φ30mm不锈钢筒形件的最优化工艺参数组合,即进给比S为0.6mm.r-1,旋轮工作角αR为22°,工作圆弧半径ρ为6mm,旋轮直径DR50mm。     

基于数值模拟和正交试验的卡车前轴辊锻工艺优化

卡车前轴形状复杂,截面起伏大,仅用锻造成形难度很高,一般采用制坯辊锻+成形模锻工艺生产。以某卡车前轴为例,确定了辊锻道次,完成了辊锻型槽设计,并以第三道次辊锻成形为例,基于Deform-3D成形模拟,采用正交试验方法,将咬入角α、摩擦因子μ、辊锻角速度ω和坯料初始温度T为初始模拟参数,在3种不同水平下对前轴辊锻成形过程进行模拟,揭示了前轴辊锻成形载荷和坯料展宽的变化规律,进而优化了前轴辊锻成形工艺与辊锻模具设计,为后续成形模锻提供了最佳毛坯。     

基于正交试验的冲压成形工艺参数多目标优化

以某车型的前隔板为研究对象,通过三维建模软件设计工艺补充面和压料面,借助有限软件对其成形工序进行模拟分析.将数值模拟和正交试验设计相结合,采用多目标优化方法优化前隔板零件成形工序的压边力和各段拉延筋阻力系数,得到优化的参数组合为压边力F=500 kN,拉延筋阻力系数K1=0.4,K2=0.4,K3=0.3,K4 =0.6.极差分析表明,对最大减薄率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K2,对最大增厚率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K3.实验结果表明,采用优化后的参数得到实际成形零件无拉裂缺陷且零件厚度满足要求.     

基于正交试验设计与人工神经网络优化镀铬工艺

提出了一种正交试验设计与人工神经网络相结合的镀铬工艺参数优化方法。样本极差结果表明,对镀铬层的厚度及阴极电流效率影响因素依次为电流密度、电镀时间、电镀温度;且最佳电镀温度为45℃。通过神经网络建立电镀工艺参数与性能之间的模型,预测得出的镀铬层的厚度和阴极电流效率与实际试验的结果接近,训练精度较高,预测值与试验值的相对误差小于1.20%。通过建立镀铬层多指标综合评价模型,对镀铬层的厚度及阴极电流效率两个指标进行综合评价,通过对两个指标权重值的调整,确定镀铬层的综合性能值,得出最优的工艺参数。     

正交试验在焊接工艺评定中的应用

为了减少项目前期焊接试验的工作量、降低项目研制成本、缩短研发周期并科学安排试验，应用正交试验设计法合理安排Q345D钢板的焊接工艺评定试验，并用数理统计方法分析了各焊接参数对焊缝质量产生影响的主次顺序，预测了更优的工艺参数的选取方向。     

基于正交试验的电器配件压铸工艺参数优化

以某电器配件为研究对象,设计了一模两件的压铸浇注系统。以压射速度(A)、浇注温度(B)、模具温度(C)为影响因素,确定了3因素3水平的正交试验方案。结果表明,各因素对压铸件品质的影响能力为浇注温度模具温度压射速度。优化的压铸工艺是压射速度为0.7 m/s,浇注温度为620℃,模具温度为210℃。加工及检测验证结果表明,工艺优化后的压铸件孔隙率最低。     

基于正交试验闪速熔炼过程操作参数的优化

伴随着铜闪速炉产能与熔炼强度的不断提高,闪速炉反应塔内温度场、浓度场等物理场的微观信息分布特点发生了明显的变化,其反应配风之间的参数配比关系对炉内熔炼过程的影响作用更为突出。采用正交设计的方法,就闪速炉生产操作的3个主要配风参数(工艺风、分散风、中央氧)对炉内气、粒混合反应过程的影响关系进行系统仿真研究,得到基准工况条件下的操作参数优化配比方案。仿真结果表明：分散风速度对气、粒混合反应过程的影响占主导地位;在优化工况条件下,炉内熔炼过程效率进一步提高,其烟尘发生率可控制在3.2%左右,炉内氧气基本消耗完全。     

基于虚拟正交试验的热推弯管工艺参数优化设计

文章对热推弯管成形过程进行数值模拟,选取不同参数和水平进行正交试验设计,将管壁厚度和均匀性量化为壁厚的均值和方差,并基于该两项指标分析试验结果,得出牛角芯模的弯曲角度、扩径比、起始弯曲半径、推制速度、工模间摩擦系数对工艺的影响显著性和规律性,并获得较优的工艺参数值。验证实验结果表明,模拟及正交试验优化结果准确有效,推制管件达到壁厚减薄率和均匀性要求。     

Suggestion of welding procedure for compressive residual stress induction by using low transformation temperature welding materials

ABSTRACT

To understand the cause of compressive residual stress in welded joints, we analysed by numerical analysis the effect of welding pass sequence using low transformation temperature (LTT) welding materials on residual stress around the weld toe of boxing fillet welded joints. It was determined by numerical analysis that the produced compressive residual stress and the influence of the stiffeners are reduced in the equivalent position of the weld toe in a fillet welded joint because of the influence on the behaviour of the stiffener in the weld being due to residual stress distribution around the weld toe. The residual stress reduction method of extending the length of the welded bead and releasing the weld toe from the stiffener, similar to the concept of discarding a bead to reduce tensile residual stress, was effective in fillet welded joints. Numerical analysis of the relationship between residual stress around the weld toe and width of the weld bead in the bead-on-plate welding model clarified that compressive residual stress can be introduced around the weld toe by having a wide width weld bead. In addition, a fully penetrated welded joint was very effective for causing compressive residual stress around the weld toe.     

基于虚拟正交试验的关节轴承工艺参数优化设计

以GEW12DEM1T关节轴承为研究对象,基于ABAQUS平台建立关节轴承挤压装配过程的有限元仿真模型。基于模拟仿真的虚拟正交试验选取模具半径R1,R2,收口半径Ra,定径带长度h,挤压速度v等重要成形参数,以内外圈最大接触压力Fmax、挤压力峰值Lmax、内外圈最大间隙与最小间隙之差Mmax、轴承端部金属流速均方差SDV为衡量指标。结果表明,影响Fmax,Lmax,Mmax,SDV的因素主次顺序分别为RahR1R2v,RahvR1R2,RahvR1R2,vR2hRaR1;综合考虑轴承质量、挤压力等因素,获得了GEW12DEM1T自润滑关节轴承成形参数的合理取值范围R2=17mm~30mm,R1=4.5mm~5mm,h=6mm~6.3mm,v=20mm/s~40mm/s,Ra=13.9mm~14.2mm。实验验证结果表明,模拟及正交试验优化结果准确有效。     

基于正交试验和灰色系统理论的拼焊板前纵梁成形优化

影响拼焊板冲压成形的工艺参数较多,难以精确建立工艺参数与成形质量之间的关系。以压边力、拉延筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径为自变量,进行四因素四水平正交试验,模拟拼焊板前纵梁拉延成形过程,获得最大减薄率和最大焊缝移动量的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转换为以关联度为目标的单目标。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,将优化的压边力、拉延筋截面几何参数进行有限元模拟验证,指导设计、试模,成形的质量得到明显提高。     

基于ANSYS的旋转电弧焊接温度场的数值模拟

旋转电弧焊接是一个电弧边旋转边移动的焊接过程,可用来进行焊缝跟踪,可使焊接质量良好。本文以高斯分布热源作为焊接热源,初步分析了旋转电弧传感器旋转半径、旋转频率、旋转方向、电弧电压、焊接电流及焊接速度的改变对焊接熔池的影响,从而为合理选择焊接工艺参数和保证焊缝质量提供了理论依据。     

高光注塑模具加热管道布局优化设计

高光注塑成型技术可除塑件表面熔痕、流线、银线等缺陷,应用领域广泛。模具温度是影响高光注塑件质量的关键因素,而模具内部管路分布又直接影响模具成型面温度分布。以102 cm液晶电视机前壳的高光注塑模具为例,分析了影响其型腔表面温度分布的因素,以模具型腔表面的温度均匀性为目标函数,将CAD软件、有限元软件和优化设计软件iSIGHT有效集成,实现了加热/冷却管道的布局参数的优化设计。结果表明,优化后模具型腔表面的温度分布的均匀性显著提高,将优化结果应用于实际生产中,获得了高品质的高光塑件。