航空薄壁框类零件铣削加工表面质量研究

刀具-薄壁深腔框类零件是一个弱刚性系统,在铣削力作用下,刀具及框类零件的薄壁结构发生挠曲,出现欠切与过切,从而使加工厚度产生偏差,严重影响工件加工精度和表面质量.首先介绍铣削力的计算方法,在此基础上研究刀具弯曲、壁板挠曲对加工表面质量的影响.采用有限元法依次计算任意加工点处刀具及壁板的刚度,推导铣削薄壁框类零件时厚度偏差的计算,提出极限铣削力概念.通过数值算例,研究减小加工偏差的方法,提高航空薄壁零件加工精度.     

复杂薄壁件装夹变形控制研究

针对复杂铝合金薄壁体装夹定位方式较难选定、变形量较大及产品废品率较高等问题,采用Ansys有限元分析了不同装夹方式下工件变形位移量和变形应力绝对值。通过分析装夹变形的影响因素,借助数学建模、理论分析、数值模拟等手段,采用Ansys有限元对其力学模型进行探讨,通过这些力学模型,建立薄壁件的有限元模型;比较不同装夹方式下工件的变形位移量及应力绝对值大小。分析表明,在狭长面采用整个面夹紧方式,工件的变形量最小,从而有效减小薄壁件的变形量,保证加工质量。     

铝合金预拉伸板数控加工过程中残余应力释放研究

利用MSC.Marc软件中的中CAD/NC接口,导入Catia的刀具路径文件,模拟出机械加工过程中多轴刀具在不同路径控制中工件内部原有的残余应力的释放情况以及应力释放对工件最终变形的影响.材料去除的越多,工件内部原有的残余应力释放的越多,最后工件的变形就越大.将工件作为航空上有很少内部支架的薄壁件,则整个部件将发生畸变.     

薄壁零件车削加工策略

薄壁零件在航空航天、现代机械工程领域有着广泛应用,但薄壁零件刚性差,易产生加工变形,加工质量很难得到保证。通过对薄壁零件车削加工特点、影响加工变形因素的分析,总结了工件装夹的科学方案,工艺制定的优化措施,加工参数的合理选定等加工策略,为薄壁零件的车削加工提供参考。     

地铁车辆吸能装置耐碰撞性分析

吸能装置是确保地铁列车具有良好耐碰撞性能的一种重要部件.为实现地铁车辆吸能装置的结构优化,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对不同厚度、不同横截面形状的薄壁结构碰撞性进行了仿真分析,分析结果表明,吸能装置的性能与其横截面的形状、壁厚的选择紧密相关.条件相同时,吸能装置的吸能能力与壁厚成正比,但壁厚增加时,界面力也随之增大,在吸能结构的设计中,需综合考虑.以地铁头车为研究对象,对安装了吸能装置的地铁头车进行了碰撞仿真,得到车体吸能装置碰撞过程变形情况和碰撞能量-时间历程,结果表明该结构吸能装置具有良好的吸能特性.     

铣削加工中薄壁件装夹方案优选的有限元模拟

针对薄壁零件刚性差,制造过程中容易产生装夹变形的工艺难题,采用有限元分析方法,对加工过程中的薄壁件装夹方案进行了优选.将工件视为弹性体,装夹/支撑作为刚体,运用有限元分析软件,分别对装夹位置、装夹顺序以及加载方式三个因素在装夹过程中对框类薄壁零件产生变形的影响进行了模拟.结果表明,夹具或支撑间距较大,先在刚性较差的表面上进行装夹,每个夹紧力均在一步内施加的方案是最佳装夹方案.     

薄壁板高速铣削加工过程中的让刀误差预测

为了研究薄壁工件在铣削加工过程中的让刀误差以及获得使让刀误差较小的优化铣削参数，以薄壁板为例，在进行高温拉伸试验和高速压缩试验获得材料力学性能的基础上，建立了薄壁板铣削过程的热力耦合有限元模型.通过模拟螺旋立铣刀与工件材料之间相互的物理作用，获得了铣削力的变化曲线和铣削热的分布，同时得到了在刀具与工件之间物理作用下壁板随刀具的旋转与进给运动而产生的让刀变形，从而得到了薄壁板在铣削过程中的最大让刀误差.根据该有限元模型的结果可以优选薄壁件铣削用量，优化刀具几何形状，弥补让刀变形.     

一种薄壁零件数控车削加工工艺分析与编程加工

分析薄壁零件数控车削加工工艺,针对零件设计专用夹具,从而合理安排工艺和工装,解决了薄壁工件变形问题,并最终在华中HNC-21T数控系统中,加工出合格产品,取得良好的效果。     

薄壁零件夹压变形的分析

本文对液压夹盘夹持薄壁套类零件产生的变形的分析，检测在卡盘压力一定的情况下薄壁件的壁厚的变化与变形量的关系。     

基于Deform的精车过程中的切屑热仿真

精车过程中会产生大量的切削热,如果切削热不及时传散,切削区的平均温度将会大幅度地上升,使工件、刀具和机床产生热变形,影响加工精度、表面质量和刀具寿命,造成工件表面的热损伤,还会产生有害的残余应力.运用Deform软件对精车过程进行仿真,分析了精车过程中的温度和应力变化和分布.结果表明:刀具的最高温度为1 690℃,切屑的最高温度为1 090℃,工件的最高温度为747℃,工件的等效应力最大值为1 160 MPa.     

基于 Deform 的精车过程中的切屑热仿真简

精车过程中会产生大量的切削热,如果切削热不及时传散,切削区的平均温度将会大幅度地上升,使工件、刀具和机床产生热变形,影响加工精度、表面质量和刀具寿命,造成工件表面的热损伤,还会产生有害的残余应力.运用Deform软件对精车过程进行仿真,分析了精车过程中的温度和应力变化和分布.结果表明：刀具的最高温度为1 690℃,切屑的最高温度为1 090℃,工件的最高温度为747℃,工件的等效应力最大值为1 160 MPa.     

制造过程关键工艺环节的有限元仿真分析

目前生产中工艺规程的制定大都建立在经验或实验的基础上 ,许多工艺环节无法进行定量计算、产品质量难以保证 ,针对这一制造难题 ,将有限元技术引入工艺过程的分析计算 .研究了切削力对薄壁零件加工变形的影响 ;建立了切削加工过程中 ,因材料去除引起毛坯初始残余应力释放与再分布 ,导致工件产生加工变形的有限元分析模型 ,并进行了实验验证 .根据有限元模拟分析结果 ,提出了相应提高工件制造精度的工艺措施     

基于实际切深的薄壁件加工变形误差的预测

在切削力作用下,刀具/工件的变形是影响薄壁件加工精度与质量的关键因素,而控制最大变形在允许误差范围之内,是表面误差预测的最终目的。以立铣加工为对象,提出了一种根据实际径向切深预测薄壁件加工表面最大变形误差的高效计算方法。在切削力分类的基础上通过定义切削力分析指标,考虑刀具/工件系统的变形,通过集中力作用位置的计算及实际切深的修正,得到了基于切削力曲线形状特征的实际切深的计算方法,并应用于薄壁件最大变形的预测中。以典型航空铝合金材料为对象,通过合理安排实验,并与数值计算结果对比,验证了最大变形误差算法的正确性及有效性。该方法基于切削力信号,不必进行有限元计算,效率高,可用于切削过程在线监控系统中,进行加工超差在线预测和控制。     

卷边薄壁槽钢偏压构件直接变形计算方法

为建立薄壁构件整体弯曲变形的简化计算方法,针对对称轴平面内偏心受压的单轴对称冷弯薄壁型钢构件在弯矩作用平面内的整体弯曲变形,开展了直接变形计算方法(DDM)的探索性研究.分析了荷载偏心距、构件长度、壁厚等参数对截面高宽比为2.0的直角卷边槽钢、斜卷边槽钢和复杂卷边槽钢偏压构件整体弯曲变形的影响.结果表明:参数对整体变形的影响各不相同,尚未找到较为一致的规律将它们综合考虑后建立统一的DDM简化计算公式.对其中部分情况下偏压构件整体变形的直接计算方法进行了初步探索,并提出了相应的变形计算建议公式.     

初始残余应力和切削残余应力对薄壁件加工变形的影响

为了研究毛坯件的初始残余应力和切削加工过程中产生的切削(残余)应力对薄壁件变形的影响,对铸造铝合金锥形体毛坯薄壁件进行钻孔法残余应力测试,根据测试结果分别建立包含初始残余应力的有限元切削模型、没有初始残余应力的有限元切削模型及采用有限元生死单元法的模型,并进行分析.3种模型的对比结果表明:初始残余应力与切削(残余)应力均对加工结束后工件的变形产生显著的影响,其中切削(残余)应力对于变形的影响最大.     

基于ABAQUS的波纹管建模与仿真分析

利用ABAQUS软件对超弹性硅胶材料的波纹管进行建模,并对其内部充气加压模型进行有限元仿真分析.分析了不同波纹管壁厚对加压后的应力、轴向伸长和径向膨胀的影响.仿真结果表明:波纹管波峰处壁厚越厚,对其径向和轴向变形的约束能力越强,在薄壁情况下,加压后波纹管会存在约束不足而导致失稳的情况.该研究为波纹管在气动人工驱动器变形...     

顶管施工中钢管管壁稳定性分析及壁厚的优化

顶管施工目前已得到广泛应用,但目前的规范和文献对于管壁稳定性分析及壁厚的选择尚无明确规定.针对这一问题,采用理论分析和数值分析相结合的方法开展研究.通过数值计算可以得到钢管的内力和变形,但无法直接得到壁厚的控制标准.根据数值分析结果,薄壁钢管在土压力作用下的变形具有拱的特点,因此引入材料力学中拱的稳定分析理论,得到了管壁稳定的临界压力计算公式.将临界压力同钢管的实际受力进行比较,即可对不同壁厚下的管壁稳定性进行判断.以某发电厂的引水管设计为实例,对不同壁厚下钢管管壁的稳定性进行了研究,将初始的设计壁厚进行合理优化,显著降低了工程造价.     

控制大直径薄壁环淬火变形的措施

提出了在实际生产中预防大直径薄壁环易变形的措施和对变形过大工件的校正方法,并对该零件在淬火前经过和不经过细化退火两种工艺所得到的金相组织进行了对比,强调在４５铸钢零件热处理工艺中必须首先对零件进行细化退火     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型对筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析,用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算,并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布,且有限元计算结果与实测值相当一致.     

控制大直径薄壁环淬火变形的措施

提出了在实际生产中预防大直径薄壁环易变形的措施和对变形过大工件的校正方法，并对该零件在淬火前经过不经过细化退火两种工艺所和到的金相组织进行了对比，强调在４５铸风零件热处理工艺中必须首先对零件进行细化退火 。