基于Deform-3D的65Mn硬态切削加工仿真研究

以淬硬钢65Mn为原料,采用有限元分析软件Deform?3D构建了硬态切削加工模型。模拟了不同切削速度下淬硬钢65Mn的车削加工过程,对车削加工的切削力、温度随切削速度的提高的变化以及工件表面应力变化的仿真结果给出了分析,为实现工艺参数的优化提供了指导。结果表明：硬态切削加工3个切削力中径向力Fy 最大,第二变形区的切削温度较高,硬态切削加工过程中工件表面应力呈现拉压交替变换且最终表现为压应力。     

硬质合金刀具干式切削淬硬钢的表面完整性研究

在数控车床上进行了干式硬态切削淬硬钢，研究了切削条件对已加工表面完整性的影响？研究表明：切削过程中0和切削热对已加工表面形貌起着至关重要的影响作用；硬化层沿整个已加工表面均匀地分布，使硬度得到提高；在一定的切削条件下可以增加表面所形成的残余压应力。研究结论有助于推进硬态干式切削，有利于提高已加工表面的完整性。     

PCBN刀具干式车削淬硬钢的试验研究

通过切削试验,得出了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具干式车削渗碳淬硬钢20CrMnTi时的刀具耐用度及其与切削速度的关系曲线,建立了刀具耐用度与切削速度的经验公式,并研究了加工的表面粗糙度.     

基于Deform分析与正交试验法的中厚板翻孔参数选择

采用Deform-3D软件研究中厚板翻孔过程中预制孔径、凹凸模间隙和凹模圆角半径对中厚板翻孔过程的影响.应用正交试验方法进行数值模拟试验安排,并对试验数据进行分析处理.利用最小二乘法建立中厚板翻孔口部厚度数据的回归方程,进而给出中厚板翻孔口部厚度优化的数学模型,利用数学模型对中厚板加工参数进行优化,并对优化结果进行验证,计算结果与试验值存在误差,但是小于6%.可为实际生产加工中参数的选择提供一定的理论依据.     

基于DEFORM的刀具几何参数与切削力关系的研究

切削力是切削过程中重要的参数之一,它对工件的加工精度、加工所消耗的功率及刀具的磨损程度等方面都有着重要的影响。影响切削力的因素是多方面的,如工件材料的性能、刀具的几何参数、切削用量的影响、切削液的使用情况等等[1]。文章以镍基合金为切削载体、以DEFORM为仿真平台,建立切削仿真模型,研究了刀具角度对切削力的影响,仿真结果与实际切削过程一致,验证了仿真的有效性,从而为研究者提供了一种实验成本低、实验时间短的方法来确定切削刀具工作角度。     

基于响应曲面法的钛合金干式车削工艺参数优化

为了提高钛合金干式车削加工质量,采用响应曲面法对主要车削工艺参数进行了优化,以工件表面粗糙度Ra和刀具磨损量VC作为评价指标,设计了切削速度、背吃刀量和进给量三因素的Box-Behnken实验模型。利用方差和拟合残差概率分布分析三因素的显著性及交互作用,并结合实验检验所建表面粗糙度和刀具磨损二阶响应预测模型的有效性。响应曲面法优化后的最佳工艺参数为:切削速度20 m/min、背吃刀量0.1788 mm、进给量0.1 mm/r,此时得到的表面粗糙度和刀具磨损量为1.031μm和155.6μm,与预测值的误差分别为:9.93%和1.58%。结果表明:基于响应曲面法的钛合金干式车削表面粗糙度和刀具磨损量预测模型准确有效。     

Cr12MoV钢冲裁模的失效分析与热处理工艺优化

Cr12MoV钢冲裁模使用时因过度磨损而早期失效,从服役环境、化学成分、硬度、显微组织进行分析,并采用有限元仿真对冲裁模服役时的温度分布进行计算。结果表明:冲裁模化学成分符合标准规定,硬度略低于技术要求,显微组织中共晶碳化物不均匀度及大块碳化物尺寸超出标准规范,现场测试及仿真计算表明冲裁模服役温度较高(<500 ℃)。冲裁模热处理工艺不当,组织存在缺陷,抗回火稳定性及热疲劳性较差,使用过程中因服役温度较高发生回火软化,从而造成冲裁模的早期磨损失效。建议采用具有高淬高回特征的热处理工艺,利用Cr12MoV钢的二次硬化效应赋予冲裁模良好的抗回火稳定性。利用优化后的工艺生产的冲裁模使用寿命提高至原来的4.62倍。     

基于ABAQUS有限元仿真的硬质合金刀具磨损机制研究

钛合金在切削过程中会产生严重的加工硬化现象,导致切削性下降、刀具磨损加剧,直接影响工件的加工质量.为研究钛合金切削性能和刀具磨损机制,利用ABAQUS软件建立了钛合金的有限元模型,对其切削过程进行仿真分析,研究硬质合金刀具磨损机制;设计Ti6Al4V钛合金车削实验,研究不同加工参数对刀具磨损程度的影响规律.研究结果表明...     

基于Deform-3D的曲轴热锻工艺参数优化

利用UG软件建立轿车发动机曲轴的实体模型,对其进行相应的预锻、终锻模具设计。利用Deform-3D软件进行曲轴成形过程的散热、预锻、终锻数值模拟,通过调节模具下压速度,获得不同的模拟结果;分析不同下压速度下的曲轴应力、应变场分布情况;利用Origin软件对不同下压速度的应力、应变值进行数据处理,观察其变化规律,发现当下压速度为100 mm·s-1时应力和应变较小;对06d02曲轴几个主要部位进行金相试验,并比较其微观组织差异发现,平衡块顶端的组织出现了黑色空洞,因此模具设计时要对平衡块进行优化。     

基于刀具底部散热方式的HFCVD法沉积金刚石涂层刀具温度场的仿真优化

用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)制备金刚石涂层刀具时,衬底温度对金刚石涂层分布的均匀性有重要影响。利用仿真软件ANSYS中的FLUENT模块,对GAMBIT中建立的三维HFCVD批量刀具反应模型进行分析,并运用耦合热传导、热对流、热辐射等3大传热方式对该模型衬底温度分布情况进行仿真预测,对影响涂层分布均匀性的刀具底部支撑台材料散热方式进行分析、优化。仿真结果显示:相较于传统的铜质支撑台和石墨支撑台,热导率小的陶瓷材料支撑台的刀体平均温差最小,为37.82 ℃,比采用铜材料为支撑台时的刀体平均温差降低了45 ℃,更有利于制备膜厚、质量均匀的CVD金刚石涂层刀具。      

基于遗传算法BP神经网络的DEFORM-3D车削加工模拟优化

采用DEFORM-3D软件对高速车削进行仿真,得出车削过程中的工艺数据;构建BP神经网络,利用遗传算法优化BP网络,对结果做出了精确预报,找到了模拟条件的最优值,节省了大量的时间以及人力物力,有利于了解车削机理和提高车削质量。