曲轴圆角滚压变形分析与滚压校直专家系统的研究

曲轴圆角滚压智能柔性加工机床用以对发动机曲轴主轴颈和连杆颈过渡圆角进行滚压强化,并进行滚压校直.论文以ANSYS为工具,对曲轴滚压过程中连杆颈滚压变形和主轴颈滚压变形及其对曲轴主轴颈径向跳动的影响进行了分析,其对滚压校直专家系统的开发有重要意义.介绍了滚压加工与校直机床的研制,以及滚压校直专家系统的开发.     

滚压校直过程曲轴动态弹性形变分析

在线测量与校直能够实现一次性校直出合格的曲轴,这样可以显著提高曲轴滚压校直的效率和精度.但在在线校直过程中,滚压机构及曲轴运动引起的惯性力及顶尖夹紧力会造成曲轴整体的动态弹性变形,从而引起在线测量结果的偏差,这种偏差如果过大将无法实现在线校直.运用Workbench瞬态动力学柔体分析模块,建立了滚压校直机构动力学分 析模型,分析滚压钳惯性力、顶尖力等对曲轴弹性变形的影响.研究表明:滚压机构惯性力及顶尖力均可引起曲轴的弹性变形,该弹性变形大小处于允许的误差范围之内.研究结果为在线测量与滚压校直的实现提供了可靠的理论支持.     

神经网络在曲轴滚压校直中的应用

曲轴在加工过程中容易出现变形,曲轴滚压校直技术在校直曲轴的同时,能够改进曲轴的性能,降低成本。本文通过BP神经网络建立了一个曲轴滚压校直专家系统,以解决曲轴滚压校直过程中校直力的求解。     

曲轴圆角滚压有限元分析

通过对某六缸曲轴进行三维有限元建模,结合曲轴圆角滚压强化系统的研究,采用ANSYS Workbench工程软件对曲轴圆角滚压过程进行仿真;并对对滚压后的残余变形以及应力应变分布情况进行分析.结果表明,滚压过程中最大滚压力和最大应变不是出现在同一位置,塑性应变区域位于圆角凹面两侧边缘,冷作硬化后产生的残余压缩应力达到了滚压强化目的;滚压过程必须合理控制滚压进给量.这对计算机仿真技术应用于曲轴设计及生产有着积极的指导作用.     

曲轴圆角滚压偏心夹具的设计

本文以某型发动机曲轴为研究对象，设计了一种新型曲轴圆角滚压偏心夹具，既能保证滚压加工精度，又能提高工效。其结构型式可为其它类型曲轴的圆角滚压夹具设计提供有益的参考。     

曲轴滚压强化机液压系统的设计

为提高曲轴靠疲劳强度和综合机械性能能,曲轴加工时常采用强化措施.从曲轴滚压机床的特点出发,设计了三级变压液压系统,采用了强化滚压与滚压校直相结合的方法,实现了自动定位、强化滚压、光整滚压3个过程,以提高滚压质量和滚压校直作用,对于曲轴圆角滚压系统的设计具有一定的参考价值.     

曲轴滚压变形分析与滚压校直专家系统研究

分析曲轴圆角滚压强化和滚压校直的工作机理，研究曲轴滚压校直专家系统。     

基于神经网络的曲轴残余应力预测

基于曲轴强化的残余应力理论,将人工神经网络引入发动机曲轴圆角的残余应力预测中,首先利用DEFORM有限元软件对480Q曲轴进行滚压试验,得到数组不同滚压参数对应的残余应力,然后根据此数据建立了比较稳定的神经网络,并利用此网络预测曲轴圆角滚压后的残余应力.该神经网络与有限元分析结果比较接近,为曲轴滚压中残余应力预测提供了一种新方法.     

提高曲轴疲劳极限的强化工艺探讨

为了提高曲轴疲劳极限从而达到提高曲轴使用寿命的目的,本文主要是选用三种曲轴复合强化工艺进行对比试验,通过试验结果分析来探讨曲轴强化工艺对提高曲轴疲劳极限的影响。结果表明气体软氮化+表面滚压强化工艺对提高曲轴疲劳极限效果最好,离子氮化+表面滚压强化工艺次之,高频淬火+表面滚压强化工艺结果稍差。     

曲轴圆角滚压强化系统设计

曲轴是发动机中重要的零部件之一 ,其加工质量直接影响发动机的性能。曲轴圆角滚压强化是提高曲轴综合机械性能的关键工艺 ,经过滚压强化的曲轴 ,在机械强度和疲劳强度方面均有大大的提高。尽管国内大多数发动机制造单位还没将滚压强化工艺应用到实际的曲轴生产中 ,但他们已越来越认识到曲轴滚压强化处理是提高产品竞争力的重要手段。目前 ,国内只有少数厂家实现了曲轴滚压强化 ,但大多数采用的相关工艺设备是国外引进的 ,由于曲轴滚压强化技术的复杂性 ,国内只有少数科研和设备制造单位做这方面的试验和研究 ,国产设备也只有东风汽车公司在…     

曲轴圆角滚压工艺参数优化研究

在对曲轴圆角滚压加工过程分析的基础上,利用ANSYS有限元分析软件的LS-DYNA模块建立了其圆角滚压动态分析模型;并基于该模型分析了滚压过程中工艺参数对曲轴圆角处塑性变形及残余应力的影响规律。研究结果表明:在滚压力一定时,随着滚压圈数的增加,滚压圆角处塑性变形量和残余应力增大,但达到一定圈数后,塑性变形量和残余应力的变化幅度不再明显。滚压圈数一定时,随着滚压力的增大,塑性变形量与残余应力增加速率随滚压力的增加不断减小。研究结果为曲轴滚压加工过程中工艺参数的选取提供理论依据。     

汽车发动机曲轴断裂分析

汽车发动机曲轴在台架试验过程中突然从连杆轴颈圆角远离扇板一侧边缘发生旋转弯曲疲劳断裂。综合运用断口宏微观观察、表面粗糙度（R_a和R_z）测量、残余应力测试及截面金相观察技术，确定曲轴疲劳断裂主要由轴颈圆角滚压不良导致局部萌生微裂纹及工作过程中受到短时异常应力作用引起；轴颈圆角比技术要求的略小对曲轴疲劳断裂具有促进作用。单一的表面粗糙度R_a不能完好反映轴颈滚压质量，建议采用残余应力测试、表面粗糙度R_a和R_z相结合的方法评价轴颈滚压质量。     

冷轧宽幅铝板带工艺润滑对产品表面质量的影响

现代化高速宽幅铝板带冷轧机变形区工艺润滑条件苛刻,易引起轧制过程不稳定,轧后表面出现垂直于轧向的"横纹"缺陷。为此,本文从理论上分析缺陷的成因,发现高速宽幅轧机变形区面积平均增加了50%,摩擦路径变长,工艺润滑面积变大。通过四球摩擦磨损试验,调整轧制油添加剂,使油膜强度达290N。进行工业试验,轧制油能适应现代化轧机变形区特点,彻底消除了轧件表面的"横纹"缺陷,轧制过程稳定。     

滚压有限元模型数值模拟

滚压数值模拟是制定滚压工艺、预测滚压后工件表面残余应力分布,以及判定工件疲劳性能的重要工具。目前的滚压数值模拟主要集中在对曲轴以及回转体的分析,少有的对平面滚压数值模拟中,大多数也只分析了单圈或不到一圈的滚压过程,而且与实际滚压工艺存在较大的区别。为弥补以上不足,该文采用有限元商业软件ABAQUS提供的Explicit模块,并结合python编程语言,开发了更接近于实际的滚压模拟过程;采用该模型研究了滚压力的大小、滚针直径、表面摩擦系数等对于残余应力分布规律的影响,并通过H13钢的滚压实验,对模型模拟结果进行了验证。     

金属板材的滚压成形

论述了滚压成形的相关理论、变形机理和工艺设计步骤。以用不锈钢板料滚压成窗框作为实例，介绍其设计原理、成形工艺、成形辊轮以及滚压成形的特点。以使此特种工艺的加工方法得到推广、应用及发展。     

Establishment of mathematical moment model in twin casting rolling rolls

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｒｏｌｌｉｎｇｉｓａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｔｅｃｈ ｎｏｌｏｇｙｔｏｐｒｏｄｕｃｅｍｅｔａｌｓｔｒｉｐ .Ｔｈｅｍｅｌｔｅｄｍｅｔａｌｉｓｄｉ ｒｅｃｔｌｙｐｏｕｒｅｄｉｎｔｏａｃｏｕｐｌｅｏｆｒｏｔａ     

基于离散单元方法的冷轧轧制力计算

考虑了轧制变形区内带钢变形抗力的变化,根据卡尔曼方程,推导了塑性变形区内轧制力的计算公式,为避免直接积分的复杂性,将塑性变形区进行单元划分,分别求解前滑区和后滑区各单元的平均轧制力,将所有单元轧制力之和+入口弹性压缩区的轧制力+出口弹性恢复区的轧制力,得到了总的轧制力。计算结果表明,单道次计算时间t<30ms,在2000组计算结果中,计算值与实测值之间有93.3%的相对误差保持在±10%范围内,预测精度较高,满足冷轧在线控制的要求。     

单轴双偏心定尺滚切剪运动轨迹求解及计算机仿真

根据单轴双偏心定尺滚切剪机构运动学分析,给出了机构运动轨迹的三维非线性方程,确定了在曲轴带动下任意时刻剪切机构各铰接点坐标,实现了对定尺滚切剪滚切过程的计算机模拟,为滚切剪设备的设计制造提供了一定的参考依据.