颤振激励下金属冷挤压成形降载特性

分析颤振激励下金属冷挤压成形过程中利用“有效摩擦力”降低材料变形抗力的成形机理,对比凹模固定以及凹模在不同参数颤振激励下的有限元仿真结果.仿真实验表明：颤振激励能够降低坯料成形过程中的平均行程载荷;颤振频率及幅值越大,平均行程载荷降低越多, 提出颤振平台的机构,并分析工作原理.选用6061铝材作为冷挤压的坯料,完成凹模固定及凹模颤振激励下的反挤压的实验研究.分析坯料在实际反挤压过程中行程载荷的特点,实验结果表明：凹模引入颤振激励后,挤压过程中的稳定行程载荷明显降低;当凹模颤振频率为100 Hz,幅值为0012 mm时,稳定行程载荷降低约6%;当凹模颤振频率为200 Hz,幅值为0012 mm时,稳定行程载荷降低约75%.     

汽车活塞销振动挤压数值模拟分析

针对于现有活塞销冷挤压成形技术的不足,采用一种振动挤压的方式对活塞销成形进行研究.基于DEFORM平台,对活塞销的成形过程进行数值模拟仿真,分析其成形过程中的行程载荷与材料流动特性,并与常规的挤压方式比较得出结论:振动挤压可以降低成形载荷,并改善坯料与模具之间的摩擦状态,有利于下端材料的流动,从而得到较好的连皮位置.进一步研究了振动周期与振幅对成形效果的影响,得到周期为0.05s,振幅1mm为最优的振动参数.     

基于正交试验、BP神经网络和遗传算法的冷挤压模具优化设计方法

以桑塔纳L45449汽车轮毂轴承内圈为例,建立汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具简化模型,运用Deform-3D软件对零件成形过程进行仿真,对挤压过程中的行程载荷和模具磨损进行分析,并据此给出模具优化设计约束条件和优化目标,提出了一套结合正交实验法、BP人工神经网络和遗传算法的模具优化设计方法,对冷挤压汽车轮毂轴承内圈模具进行优化,并对优化结果进行有限元验证.结果表明:优化结果与仿真分析结果相近,最大行程载荷相对误差为4.55%,凹模磨损量绝对误差为0.06μm,提出的优化设计方法能有效缩短模具设计周期,降低模具制造成本.     

汽车发电机爪极浮动凹模双向闭式挤压热锻工艺

针对汽车发电机爪极生产时存在成形载荷大、金属流动不均匀、工艺复杂等问题,提出1种浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺。利用Deform-3D软件对爪极零件成形过程进行数值模拟,分析爪极零件成形过程中的金属流动情况、成形力、合模力等,且进行工艺实验。模拟结果表明:采用浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺生产汽车发电机爪极,工序简单,且能够改善金属的流动,降低成形力,提高材料利用率。工艺实验证明了采用浮动凹模双向闭式挤压热锻成形工艺生产汽车发电机爪极的可行性。     

4032铝合金销轴热挤压成形过程的有限元分析

基于DEFORM-3D有限元分析软件,采用刚黏塑性热力耦合有限元模拟技术,对4032铝合金销轴热挤压成形过程进行了模拟与分析,获得了金属流动、挤压载荷、等效应变以及坯料内部温度等相关场量的变化规律.结果表明:4032铝合金销轴热挤压变形时,坯料心部金属的流动速度大于表层金属;内部变形可分为4个区域,即未变形区、变形区、已变形区和死区;坯料在凹模模口附近变形最为剧烈,挤压载荷急剧增加,等效应变梯度最大,局部温升明显.     

基于正交试验花键冷挤压成形过程参数分析

为保证花键的成形质量，减小模具的试模成本，利用DEFORM-3D软件模拟花键的冷挤压成形过程，采用正交试验对下压速度、摩擦因数和凹模初始硬度参数进行优化分析；利用最优参数对成形载荷及凹模磨损深度的影响规律进行探讨，验证其正交试验结论。结果表明，使成形载荷和花键凹模磨损程度最优的参数组合为摩擦因数0.08和凹模初始硬度63 HRC。该分析为实际生产提供了理论参考，具有一定的指导作用。     

典型车用壳体零件温挤压成形工艺数值模拟

采用刚塑性有限元法,借助DEFORM-3D软件对典型车用壳体零件温挤压成形过程中金属的流动情况进行了模拟,以成形栽荷为评价指标,对关键工艺参数进行了分析．结果表明：坯料温度和摩擦因数对载荷影响较大;模具预热温度对载荷影响不显著．基于Archard磨损模型对凹模的磨损情况进行模拟,分析了磨损原因,并提出改善方法,模拟结果将对车用壳体零件的实际挤压生产起到积极的指导作用．     

镁合金AZ31B板材热拉深成形数值模拟

针对厚度为0.8mm,坯料直径为140mm的AZ31B镁合金板材的成形性能进行了有限元数值模拟.在温度为200℃、压边力为8kN、拉深速度为0.3mm/s的情况下,模拟了坯料成形过程中厚度的变化和成形规律,并进行了系统的分析.结果表明,凸模圆角部分是整个拉深件强度最薄弱的地方,减薄最大,是破裂危险区;凹模圆角部分容易发生破裂和起皱;法兰部分通常会发生增厚现象,同时是容易起皱的区域;筒底部分和侧壁部分在成形过程中厚度变化不大.     

基于正交试验的转向节热模锻工艺参数优化

以转向节锻造工艺参数为研究对象,设计了正交试验方案,并运用Deform-3D软件对转向节热锻成形过程进行了数值模拟.研究上模下压速度、摩擦因数、坯料初始温度和阻力墙高度对热锻成形过程中的金属流动、锻件填充效果、成形载荷及锻件本体损伤的影响.最终确定的最优成形工艺参数为上模下压速度200 mm/s、摩擦因数0.3、坯料初始温度1 275℃、阻力墙高度2.5 mm.     

基于正交试验的梭心冷挤压成形工艺研究及模具优化设计

为提高模具寿命,降低试模成本,文章对缝纫机梭心的冷挤压成形工艺和模具的设计优化进行了研究。为解决其传统工艺中端面不平的问题,设计了带有限流套的新模具结构;根据梭心的结构特点,提出了2种梭心冷挤压成形工艺方案,利用DEFORM-3D有限元模拟软件对工艺方案分别进行数值模拟,发现采用2个工步的成形方案模拟出的挤压件成形效果好;基于正交试验采用方差分析法和极差分析法共同分析,以成形载荷及其凸模磨损量的大小作为评判指标,获得最佳工艺参数组合;采用最佳的参数组合来探寻不同摩擦因数对成形载荷的影响、不同凸模初始硬度对凸模磨损量影响规律;通过优化后挤压件的损伤因子云图、等效应变云图以及折叠角云图分析,验证了优化模具的可行性。该研究对梭心零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

新型捣固装置的结构建模与仿真

针对国内捣固装置技术长期依赖引进,缺乏自主知识产权,通过对比分析Plasser,Matisa,Harsco 3家公司捣固装置的激振原理和结构特点,提出一种液压激振与夹持运动独立的捣固装置,以克服捣镐振动产生的夹持液压缸的摆动问题,并设计一种新型转阀来提高液压激振系统的频率和流量.通过建立捣固装置的数学模型,采用Matlab/Simulink软件进行研究.分析结果表明,当阀芯旋转频率为10 Hz,阀口轴向面积导通宽度为10 mm,阀芯沟槽的最大周向导通宽度为8 mm时,激振液压缸最大位移为4.2 mm,从而实现捣镐振幅为8.82 mm,激振频率为40 Hz的振动.阀口面积和激振液压缸位移的大小由阀口轴向面积导通宽度决定.当激振频率越大,激振液压缸位移和运动周期越小.     

弹性耦合激励振动筛动力学参数的合理选择

本文主要分析稳态激振频带和筛体有载稳态振幅与振动系统动力学参数的关系,以及负荷改变时保持振动系统稳态工作的条件,为振动筛的动力参数的最优设计提供理论依据。     

叶片失调阶次及离心力效应对叶栅颤振边界的影响

本文用特征值法研究了不可压流中叶片频率失调阶次及离心力效应对叶橱弯、扭耦合非失速颤振边界的影响。计算结果表明:叶片失调可延迟颤振边界,在一定范围内,随着失调幅度的增大,颤振边界愈向后移;不同的失调阶次对颤振边界的影响不同,影响的大小取决于叶片颇振时的振动阶次:计及离心力效应后,叶栅颤振边界后移。     

基于HyperXtrude的铝型材稳态模拟及模具优化

采用挤压仿真软件HyperXtrude模拟某种铝型材的挤压过程,得到了在稳态模拟状态下挤出型材的位移分布、速度分布以及金属流动情况。针对模拟结果,提出了通过修改下模结构和调整工作带长度来优化金属在模具中流动不均匀的问题,为铝型材挤压模具的设计提供参考依据。     

某石化公司聚合物框架振动实测与计算

某石化公司的多区循环反应装置框架在投产后上部结构受到明显振动.为保证结构与设备的安全性和正常使用,对结构的自振特性和振动响应进行了现场实测,实测加速度极值达277 mm/s2.采用逆向工程的方法构造出结构的振动激励源,将激励施加到结构上进行时程计算,所得振动响应与实测结果基本吻合.采用在上部适当位置增设交叉斜撑的方法,可提高结构的自振频率以避开激励频率带,减小结构的振动响应.经计算,南北向加速度幅值可减少76％,东西向加速度幅值减少28％,减振效果明显.     

双悬臂式压电振动给料器设计与性能分析

现代化的自动装配对物料输送的平稳性和精确性提出了更高的要求,为了满足工业需求,设计了一种采用矩形压电振子作为激振源、以垂直驱动方式工作的压电振动给料器.通过对双悬臂式压电振动给料器进行简化,并建立其动力学模型,推导出固有频率以及装置振幅的表达式,分析了影响固有频率和振幅的因素.利用ANSYS Workbench软件对装...     

A new robust fuzzy method for unmanned flying vehicle control

A new general robust fuzzy approach was presented to control the position and the attitude of unmanned flying vehicles(UFVs). Control of these vehicles was challenging due to their nonlinear underactuated behaviors. The proposed control system combined great advantages of generalized indirect adaptive sliding mode control(IASMC) and fuzzy control for the UFVs. An on-line adaptive tuning algorithm based on Lyapunov function and Barbalat lemma was designed, thus the stability of the system can be guaranteed. The chattering phenomenon in the sliding mode control was reduced and the steady error was also alleviated. The numerical results, for an underactuated quadcopter and a high speed underwater vehicle as case studies, indicate that the presented adaptive design of fuzzy sliding mode controller performs robustly in the presence of sensor noise and external disturbances. In addition, online unknown parameter estimation of the UFVs, such as ground effect and planing force especially in the cases with the Gaussian sensor noise with zero mean and standard deviation of 0.5 m and 0.1 rad and external disturbances with amplitude of 0.1 m/s2 and frequency of 0.2 Hz, is one of the advantages of this method. These estimated parameters are then used in the controller to improve the trajectory tracking performance.     

交通荷载作用下钢弹簧浮置板隔振道路设计参数研究

为降低城区道路汽车荷载对建筑结构的振动影响,设计一种新型钢弹簧浮置板隔振道路,对浮置板的动力学设计参数进行研究。在浮置板缩尺模型有限元试验验证的基础上,选取浮置板长度、厚度、弹簧刚度、弹簧支承间距4个参数及不同水平值,进行正交试验,建立81个样本的三维有限元模型。采用模态分析法,研究各参数对浮置板固有频率和振型的影响;实测交通荷载激励,分析激励作用下浮置板结构在时域和频域的响应,并通过Z振级和插入损失探讨浮置板结构各参数的减振效果。结果表明：各样本基频主要分布在4~10 Hz之间,基频直接影响钢弹簧浮置板的隔振性能;随着浮置板长度的减小、厚度的增大、弹簧刚度的减小、支承间距的增大,浮置板结构的隔振效果明显提高;交通荷载激励下,浮置板结构振动放大频段位于基频附近及14~18 Hz范围;VL_z振级在0~18 Hz范围内随频率增大而增大,之后随频率增大而降低,但未超过72 dB;对于0~40 Hz范围内的振动响应,样本最大减振量为40.6 dB,基频处放大量最大为17.4 dB。