花键冷敲精密成形过程数值模拟与分析

本文基于ABAQUS软件,采用动态显式有限元法建立了花键冷敲精密成形过程的有限元模型,通过三维数值模拟,研究并揭示了花键冷敲成形过程中滚打力随时间的变化规律和应变分布与演变规律。结果表明:花键冷敲初始阶段滚打力较大,之后平稳上升,并呈现断续周期性变化。分析了冷敲过程结束后,由于齿形部分等效应变分布不均匀,导致花键齿顶出现弓形和齿槽表面出现皱纹等缺陷,提出了改进措施。     

花键冷敲成形设备分度机构分析与优化

对花键冷敲成形设备分度机构进行了分析。通过对传统的直线槽轮机构进行运动学和动力学分析,发现直线槽轮分度机构在拨销进入和离开轮槽的时候发生柔性冲击,引起了分度机构的振动。在此基础上,设计了两种减小冲击的分度机构:新型曲线槽轮机构及弧面凸轮分度机构。对这两种分度机构进行了设计计算,建立了几何模型,并进行了运动学及动力学特性分析。结果表明:改进之后的分度机构可以减少冲击,分度精确,运行平稳。     

冷滚打花键表层性能组合权重理想点法多目标决策

为获得最优冷滚打花键表层性能(表面粗糙度、残余应力和表面硬化程度)加工参数组合,以渐开线花键为研究对象,基于冷滚打花键表层性能试验研究,将主观赋权层次分析法和客观赋权熵权法进行线性组合求取组合权重,构建组合权重理想点法,计算各试验次序对应的接近度,从而决策出冷滚打花键表层性能各指标最优加工参数组合。研究结果表明:组合法确定的冷滚打花键表层性能各指标重要程度依次是表面粗糙度残余应力硬化程度;在滚打轮转速为1428～2258 r·min~(-1),工件进给量为21～42 mm·min~(-1)的范围内,冷滚打花键表层性能最优的加工参数组合为滚打轮转速1428 r·min~(-1),工件进给量42 mm·min~(-1)。得到的最优加工参数组合能够提高冷滚打花键表层性能。     

冷敲花键相邻齿槽之间成形影响的分析

在分析花键冷敲成形原理的基础上,采用ABAQUS/Explicit算法对花键冷敲相邻齿槽成形过程进行了有限元模拟仿真,研究了工件经过不同敲打次数后两个相邻齿槽的应力、应变分布规律。在自行研制的LQ200型冷敲设备上加工花键轴,利用光学显微镜研究冷敲花键不同成形区的显微组织形貌,以及不同成形区的影响层深度。结果表明:冷敲成形属于局部表层成形,敲打齿槽在敲击时应力波扩散到了相邻齿槽,应力波对相邻齿槽齿顶、齿侧、齿根的影响依次减小,敲打齿槽在敲击时对相邻齿槽的应变影响很小;齿顶成形区分度圆以上均为影响区,相比齿侧、齿根成形区,齿顶影响区范围最大;齿侧成形区的影响区深度大约为1 mm;齿根成形区的影响区深度大约为600μm。     

大模数花键高速冷敲成形中影响材料变形的关键因素

为了简化工艺参数,突破试验条件对工艺参数研究的影响,通过分析成形原理,得出高速旋转的滚打轮引起的惯性力为材料变形力,而滚打轮的旋转速度会影响材料的应变速率.通过分析变形区的变形特点,得出高速冷敲成形属于多道次成形,而滚打轮的旋转速度与工件进给速度共同决定敲击道次.通过分析不同道次晶粒尺寸的分布情况,揭示了敲击道次对微观...     

基于ANSYS Workbench的冷敲机花键轴模态分析

花键轴是花键冷敲机分度机构与滚打机构的连接轴,是冷敲机微量进给系统的重要部件。以花键冷敲机的花键轴作为研究对象,采用SolidWorks对其进行建模,并利用ANSYS Workbench对其进行模态分析。提取前5阶固有频率以及与之相对应的振型,通过对振型图进行分析,发现了花键轴振幅较大的问题,并设计出减小花键轴振幅的装置。对花键轴的不同位置施加约束,并进行模拟分析,得出其固有频率的变化规律,说明采用浮动的约束装置对花键轴有振动补偿控制作用,改善了花键轴的刚性和设备运转的稳定性,大大提高了生产效率和花键的机械性能。     

基于外惩罚函数法的液压拉伸机曲肘机构最优化设计

结合实例研究液压拉伸机曲肘合模机构,导出液压拉伸机曲肘机构的数学模型,并分别以最大增力比、最大行程比和功效系数为目标,基于外惩罚函数法对曲肘机构进行优化设计,并通过SolidWoks对优化结果进行模拟.结果表明:机构运动良好无干涉,该优化设计合理可行,对工程设计具有重要的应用价值.     

信号轮盖成形工艺与模具设计

通过对信号轮盖加工工艺的分析,提出了合理的成形工艺,详细介绍了模具的结构、工作过程以及设计难点。模具已经投入生产,运行平稳,结构可靠,生产的信号轮盖质量优良。     

叶轮压铸工艺与模具设计

针对叶轮铸件的结构特点,分析了叶轮叶片因结构复杂而造成脱模困难的2个方案,选择了型芯用砂芯结构,采用低压压铸工艺方案,有效地降低模具成本,在设计叶轮压铸模时,重视浇注系统与排溢系统的合理设计,有效地保证铸件内部质量,使叶轮压铸件在满足使用要求的前提下,取得良好的经济效益。     

Prediction of rolling force in cold rolling by using physical models and neural computing

In this study physical models and a neural network theory have been integrated to a program package in order to predict rolling force in cold rolling. The parameters required by the model such as the friction parameter and the deformation resistance of the materials have been determined from measured rolling parameters and materials alloying elements by applying the Bland-Ford-Ellis (BFE) rolling force model and an artificial neural network model (ANN). Measured data of over 6000 coils have been used in the training of the ANN. The calculated results were in good agreement with measurements.     

汽车轮毂轴承套圈冷挤压工艺及模具设计

对桑塔纳L45449汽车轮毂轴承套圈进行了工艺分析,制订了零件冷挤压工艺方案,对冷挤压模具进行了介绍,特别针对GCr15轴承钢冷挤压变形抗力大的特点,在凹模内壁上加设若干外凸的韧带圈,以在冷挤压前起到摩擦预热的效果。实验证明运用该冷挤压工艺制造汽车轮毂轴承套圈,其材料消耗少,力学性能高,设备投资少,具有显著的经济价值。     

The effects of rolling method changes on productivity in thick plate rolling process

We present a draft schedule scheme to estimate the productivity in thick plate rolling process. Dependency of design force, design torque and maximum bite angle of a rolling mill on the reduction ratio models were fully considered in the draft schedule scheme. Roll force and torque equations used in the reduction ratio models were verified by comparing the measurements with the predictions. Using the draft schedule scheme, we examined the influence of rolling method changes on the productivity (i) material position after the broadside passes, (ii) material position after the longitudinal passes and (iii) the number of turn, i.e., number of times that slab (material) is rotated by 90 degree, before the broadside and/or longitudinal passes begin. Results reveal that the number of turn gives the major influence on productivity. Rolling time can be minimized if material positions after the broadside and longitudinal passes are not fixed in advance.     

变速箱输入、输出轴楔横轧同步轧制工艺及模具设计

针对目前变速箱输入轴和输出轴加工中材料浪费、模具费用高、生产效率低等问题,对变速箱输入、输出轴楔横轧同步轧制工艺与模具设计方法进行了研究。提出了通过楔横轧工艺一次同时轧制汽车变速箱输入轴和输出轴的工艺方法;针对该工艺方法进行了模具设计研究;设计了多套同时轧制变速箱输入轴和输出轴的工艺和模具,证明本文所研究的工艺及模具设计方法的可行性。     

CBN高效深磨砂轮主轴的建模分析与实验研究

基于对CBN端面砂轮的研究,提出一种高效率深度端面磨削的砂轮主轴系统.主轴单元的静态特征和影响因素分析了理论计算和建模仿真分析,并验证主轴结构和参数的合理性.基于模态分析理论,砂轮主轴系统的模态测试是由锤击方法,并得到了前6阶模态参数和分析结果.结果表明:该磨削主轴系统满足了高效深磨技术要求.最后,研磨应用开发测试平台应用了磨削主轴单元和一些实验来完成高效深磨的研究.对Cr12Mo1V1工件在砂轮转速为80 ～ 100 m/s时进行了端面磨削实验,其结果为:切削深度0.175～0.5 mm,表面粗糙度0.8～3.2 μm以及圆柱度5-10 μm.     

环件冷辗扩分析中组合沙漏控制

冷辗扩过程中,轧辊和环件接触面积小、振动剧烈,进行显式有限元分析时形成的单点载荷容易诱发沙漏.采用组合沙漏控制法有效地控制了沙漏,模拟了矩形截面环件的冷辗扩过程.沙漏能与内能的比值从阻尼法的15%降低到2.5%;其中刚度沙漏力的权系数设为0.8,人工阻尼控制系数设为0.1,人工刚度控制系数设为0.001.与轴向宽展试验比较表明,采用组合法预测的端面平整度(0.114)接近试验结果(0.112).     

薄带冷轧接触力学(英文)

极薄带冷轧给轧制生产带来了挑战,其中包括接触力学、带材的凸度和表面质量。在考虑工作辊边部接触的前提下,采用自行开发的改良影响函数法对薄带的对称和非对称冷轧过程进行了分析。文章的重点是通过薄带冷轧来阐述辊缝接触力学,分析辊缝处的摩擦对轧制力学和带材凸度的影响,同时还对轧辊边部接触对轧制力学和带材凸度影响进行了讨论,认为轧辊边部接触将对工作辊边部磨损产生影响,并对轧制力计算值与实测值进行了比较。