基于 ANSYS 的坯料误差对冷拔成形精度影响的分析与控制

目的坯料的误差是影响冷拔成形精度的随机误差,研究在实际冷拔生产中坯料误差影响的控制方法。方法以冷拔45钢的传动轴为例,利用ANSYS对冷拔过程进行模拟仿真,分析坯料直径误差对冷拔成形精度的影响。结果即使在优化的冷拔预处理工艺和优化的模具结构参数等条件下,坯料的误差对冷拔精度影响较大,难以达到IT7以上的冷拔精度。结论针对这一问题,提出了使用可变径模具来控制冷拔成形尺寸,通过模拟分析比较,证明了调节冷拔模具的直径可以控制冷拔成形尺寸,从而提高冷拔成形精度。     

400吨液压冷拔机的排气消声器

序言 400吨液压冷拔机是我国目前最大的冷拔机,用于生产各种大口径厚壁钢管和异型管。该设备在生产过程中辐射强烈的噪声,对操作工人健康危害极大,同时对整个厂区和厂外周围环境也有干扰。因此在研究和分析这种设备噪声产生机理及特性的基础上,运用节流降压、小孔喷注理论和扩张室消声原理,利用波纹管膨胀节研制了波纹管节流降压小孔喷注消声器。经现场测试,消声量为25dB(A),满足了降低排气噪声要求。     

轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力建模EI北大核心CSCD

以单颗磨粒为对象,分析了轴向超声振动下磨粒的运动特性;在此基础上,将磨削力分为切削变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切削变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒的运动方向和运动轨迹;在摩擦力方面,轴向超声振动降低了磨粒与工件间的摩擦因数;结合切向磨削力与热源强度的关系,以及温升是磨削表面残余应力产生的主要因素,建立了轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力模型。进行轴向超声振动辅助磨削45钢的表面残余应力实验,确定了模型的常数,并验证了所建模型的正确性。     

轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力建模

以单颗磨粒为对象,分析了轴向超声振动下磨粒的运动特性;在此基础上,将磨削力分为切削变形力和摩擦力两部分,分别分析了轴向超声振动对切屑变形力和摩擦力的影响。在切削变形力方面,轴向超声振动改变了磨粒的运动方向和运动轨迹;在摩擦力方面,轴向超声振动降低了磨粒与工件间的摩擦因数;结合切向磨削力与热源强度的关系,以及温升是磨削表面残余应力产生的主要因素,建立了轴向超声振动辅助磨削的表面残余应力模型。进行轴向超声振动辅助磨削45钢的表面残余应力实验,确定了模型的常数,并验证了所建模型的正确性。     

超声椭圆振动切削钛合金切削力特性研究

利用超声椭圆振动切削(UEVC)对TC4钛合金切削力特性进行了研究。基于ABAQUS力-热耦合模型分析了超声椭圆振动切削钛合金的瞬态切削过程,模拟在不同切深和切削速度下的瞬态切削情况,提取和对比普通切削(CC)和超声椭圆振动切削的主切削力,进而进行数据处理,分析两者主切削力对比情况和平均主切削力之差的变化。研究分析表明:在椭圆振动切削下,切削力减小比率随着切深的增加而减小,随着切削速度的增大而增大。最后进行试验验证,实验结论与仿真结果一致。对超声振动切削难加工材料钛合金时切削用量的选择提供了参考。     

纵-扭复合超声对滚齿面强化机理及表面特性研究

为了强化齿面,提高齿轮表面的使役性能,使用一种新的纵-扭复合强化加工方法对齿轮进行强化。首先,基于赫兹接触理论和齿轮啮合理论,建立了纵-扭超声滚压齿面等效应力的理论模型;其次采用有限元仿真技术对该加工方式进行了模拟;最后利用已经搭建好的试验平台进行了一系列的纵-扭超声对滚齿面强化试验。通过对比仿真与理论结果对比,施加纵-扭超声后可以有效的提高接触应力,中有无超声振动接触应力提高约1.7倍～2倍,致使齿轮表面材料发生屈服进而完成。试验结果进一步表明纵-扭超声滚强化压改善了齿面的表面特性。当施加纵-扭复合超声振动时,齿面残余应力随阻尼力矩增大而增加,沿齿廓方向残余应力呈现先增大后减小趋势,在节圆处残余应力值最大。齿面的显微硬度HV_1.0数值沿齿廓呈现时变特性,超声滚压强化加工可以改善齿面表面形貌。与传统滚压相比,超声滚压强化后表面峰谷间距加宽,粗糙度降幅可达45%～55%。因此,纵-扭超声对滚强化加工可以实现齿面强化、改善齿面特性,提高残余压应力和显微硬度、降低表面粗糙度并提高齿面质量。     

45圆钢冷拔加工开裂原因分析

针对45圆钢冷拔加工开裂的问题,从材料成分、组织、夹杂物、尺寸精度等方面进行了分析。结果表明:由于圆钢的椭圆度较大,圆钢直径较大一侧在拉拔过程中承受较大的拉应力,当拉应力超过圆钢表面的抗拉强度时,在圆钢表面形成横裂纹,出现横裂纹的圆钢在进一步加工时发生开裂。     

冷拔小口径16MnNiV无缝钢管的显微组织与力学性能演变规律

16MnNiV钢由16Mn, 16MnV钢发展而来,棒坯经热穿孔轧制成为管坯后,再进行冷轧、冷拔和热处理,用于制备高强度小口径的高压油管。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)以及物理化学相分析法研究了在拉拔制管过程中小口径16MnNiV无缝钢管显微组织与力学性能的演变,揭示了其微观组织以及第二相析出的变化规律,并计算了其强化增量,相关结果可以为高强度高压油管的材料研制和性能提升提供参考。结果表明,实验钢在拉拔制管过程中的主要组织为铁素体与珠光体,随着冷拔工艺的进行,实验钢的有效晶粒尺寸呈现减小趋势。从析出情况来看,一次拉拔后退火会增加其析出总量,二次拉拔后退火不改变其析出总量。通过EDS分析得知,析出的第二相粒子为VC。经过冷拔过程以及不同的热处理工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度均逐渐增加,伸长率逐渐降低。强化机理计算可知,由于冷拔过程变形量较大,实验钢屈服强度的提高主要来自于细晶强化的贡献。?6.35 mm×3 mm圆管经过热处理后的抗拉强度达到960 MPa以上,屈服强度达到864 MPa,伸长率达到15.5%,...     

孔的冷拔工艺在民航维修领域的应用

孔的冷拔是一种用于提高金属结构紧固件孔的疲劳性能的工艺。本文阐释了冷拔工艺的原理和操作流程,介绍了冷拔工艺在民航维修领域的应用,以期为民航飞机的设计制造和维修提供参考。     

冷拔钢筋预加应力与强度的关系研究

目前建筑用钢筋大部分会采用冷拔工艺处理,以增加钢筋的弹性极限,极限强度和屈服强度,而且经过多次冷拉和热处理之后会从普通有明显屈服点钢材变为无明显屈服点钢材。本文旨在研究单次冷拔中所施加的强度与钢筋机械性能的关系,通过分析实验数据可知其随着施加的强度的上升,钢筋的抗拉强度出现上升而后下降的趋势。此结论可为随后的冷拔钢筋生产提供相应的借鉴。     

一种椭圆模的建模及其拉拔力的解析研究

目的设计一种能提高产品成材率、降低能量消耗的拉拔模具,并对其进行工艺优化。方法在求解内部塑性变形功率过程中,利用线性的EA(平均面积)屈服准则,克服了非线性的Mises屈服准则积分困难的问题,得到了拉拔时内部塑性变形功率的解析表达式;通过对入口径向速度积分,得到了入口剪切功率的解析表达式;通过对速度场的曲线积分并利用积分中值定理,得到了摩擦功率的解析表达式;最终,基于上界法得到了拉拔力的解析表达式。结果通过有限元模拟,验证了拉拔力解析式的正确性,并与传统锥模进行了比较,最大应力降幅达到17.5%。结论利用椭圆曲线设计得到的椭圆模能够降低应力集中,提高拉拔制品的质量,减少拉拔时的能量消耗,可以为相关工程人员提供科学指导。     

Numerical analysis of the symmetric hybrid transducer ultrasonicmotor

In this paper, operation of a symmetric hybrid transducer ultrasonic motor with output produced by two rotors connected together via a drive shaft is numerically analyzed and compared with the traditional asymmetric hybrid transducer motor design that produces its output from only one rotor. A one-dimensional finite element model for torsional vibration in the stator and a Coulomb friction model for rotor/stator contact associated with the longitudinal vibration of the motor are introduced. The calculation results demonstrate that the symmetric design is capable of performance comparable with the traditional asymmetric design when an optimum static spring force in the rotor/stator contact interface is applied during operation     

引线键合系统键合工具振动特性研究

研究微电子封装超声引线键合系统键合工具的动态特性和摩擦行为,运用有限单元法建立了键合工具的动态接触模型,初步掌握微电子超声键合系统键合机理。通过对键合工具施加不同的加载频率和正压力的计算结果进行对比,定性地给出了键合过程中加载频率和正压力的变化对键合工具动态响应和摩擦应力的影响.研究结果表明:键合工具的加载频率偏离固有频率,键合工具针尖部分的幅值响应将迅速减小,同时摩擦应力的均值也相对减小;正压力增大,响应幅值将会相应减小;正压力增大到一定值时,幅值响应将会波动比较大,如果要得到适合的键合点尺寸的要求,同时保证键合质量,就必须选择合适的加载频率和正压力。     

Electrochemical cold drawing of Mg alloy bars

A new technique, electrochemical cold drawing (ECD), was used to cold drawing AM60B alloy bar. The effects of the processing parameters on the cold drawing forces and drawn bars of magnesium alloy were investigated, including electrolyte, current density, drawing speed and drawing pass. The drawing force was significantly less than that of drawing in air due to the role of electrochemical plasticisation. This effect was greater in 0.025?M H₂SO₄ than it was in 0.6?M NaCl/0.3?M HCl or tap water. But it decreased in the tested electrolytes by increasing drawing speed, as well as by increasing drawing pass. To conclude, electrochemical treatment can significantly improve the metal formability and ECD is promising for forming of difficult-to-deform alloys.     

Tightening Tests and Friction Coefficients Definition in the Steering Shaft of Front Motorbike Suspension

Abstract: The steering shaft of front motorbike suspensions is, usually, tightened up the fork by means of a nut and a locknut. The aim of this study is to evaluate the actual relation between the bolt torque and the preloading force of the steering shaft by performing some tightening tests. The bolt torque is given by a torque wrench whereas the preloading force has been evaluated by means of a strain gauge located on the steering shaft. The steering shaft has a hollow section with an external thread so that the strain gauge has been applied on its internal surface. In relating the bolt torque to the bolt tension, the friction coefficients have been accurately calculated: the friction coefficient values increase notably after the first set of tightening tests mainly because of the spoiling of the contact surfaces.     

轴向超声振动辅助磨削的磨削力研究

假设未变形磨屑厚度服从瑞利分布,推导了切削变形力的计算表达式;根据磨粒与工件的相对运动,探讨了超声振动对摩擦力的影响,分析了超声磨削时磨粒在砂轮切线方向上的摩擦力变化规律。综合切削变形力和摩擦力的理论分析,建立了轴向超声振动辅助磨削中磨削力的预测模型。对比实验的研究结果表明：由实验得到的磨削参数和振动参数对磨削力的影响规律与理论分析相一致,且仿真计算结果与实验测量结果的变化规律一致,从而验证了磨削力模型的可行性。     

考虑驱动和负载状态的三自由度超声电机接触模型研究

建立了一种考虑不同运转情况的对于三定子多自由度超声电机的接触模型。介绍了三自由度超声电机的基本原理和结构并计算得出了其驱动转矩,引入Hertz接触理论和Mindlin理论对摩擦情况进行分析,考虑了摩擦因数的动态非线性和摩擦力分布的非线性变化,提出了一种新型的接触模型,改进了传统的线性摩擦模型;通过转矩关系和摩擦模型对电机不同运动情况下摩擦力分布进行分析,并用Matlab绘制相应的摩擦力分布图。分析结果验证了三自由度超声电机合理性,说明了三相压电定子接触状态根据驱动情况和负载而定,为进一步的优化设计和性能改进奠定了基础。     

Pullout resistance of straight NiTi shape memory alloy fibers in cement mortar after cold drawing and heat treatment

In our study, we found cold drawing to be an effective method for enhancing the pullout resistance of NiTi shape memory alloy (SMA) fibers in concrete. The pullout resistance was observed to be dependent on the contact pressure and friction coefficient at the interface between the fibers and the mortar matrix. The drawing process increased the stiffness and yield stress of the fibers and consequently increased the contact pressure at the interface between the fibers and the mortar matrix. Moreover, heat treatment of the fibers after cold drawing was found to noticeably recover the fiber diameter, thereby significantly enhancing the pullout resistance. The enhancement of the interfacial bond strength by heat treatment verified the crack-closing capabilities of SMA-fiber-reinforced cement composites.     

钛合金超声振动塑性成形技术研究现状

钛合金具有密度低、强度高、抗蚀性好等优点,但其冷加工困难,而超声振动塑性成形技术能够降低成形力,减少摩擦,提高零件表面质量,改善材料的成形性能。简述了超声振动塑性成形的技术原理、成形机理及其应用;介绍了钛合金的塑性成形特点与钛合金超声振动塑性成形的研究现状;总结了目前钛合金超声成形技术中存在的问题。现有研究表明,钛合金超声塑性成形技术具有很广阔的应用前景,是钛合金塑性成形技术中极具先进性与挑战性的研究重点。