WC颗粒增强盾构机滚刀刀圈的组织性能

为了提高盾构机滚刀刀圈的耐磨寿命,将WC颗粒通过铸造方法加入到H13钢中,并采用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击试验和磨损试验等研究了不同WC颗粒加入量对H13钢组织和性能的影响。结果表明：随着WC颗粒加入量的增多,H13钢中碳化物的数量和硬度均逐渐升高。在加入量为1 mass%时,H13钢的综合力学性能最优。扫描电镜分析结果显示,WC颗粒加入H13钢后发生了重熔,并在基体中形成了含W的M₆C型碳化物。装机试验证明,WC颗粒增强盾构机滚刀刀圈使用寿命明显高于普通H13钢滚刀刀圈。     

盾构机盘型滚刀刀圈关键材料设计与试制

通过对盾构机盘型滚刀工况条件的分析,提出了刀圈材料和硬质合金镶齿的设计思路,并进行了试制。结果表明,以H13为基础,适当提高碳含量,采用电炉熔炼加电渣重熔的方法和后继合理的热处理工艺,制备的钢圈微观组织结构为细小的回火马氏体加小颗粒碳化物,具有良好的耐磨性和抗冲击韧性;以结晶完整的粗晶WC制备的全致密包覆型WC—Co复合粉为原料,可生产出晶粒完整、组织均匀,具有良好冲击韧性和耐磨性的超粗或特粗晶硬质合金,可以满足刀圈合金齿的要求。     

全断面隧道掘进机滚刀刀圈材料性能研究

对比研究了引水工程现场滚刀刀圈材料和不同热处理条件下42Cr Mo材料的成分、冲击韧度、硬度、耐磨性等材料性能。结果表明,实际刀圈材料冲击功为4.3 J、硬度为56.50 HRC、磨损量为0.084 g;42Cr Mo材料在850℃淬火+230℃回火后,其冲击功为10.8 J、硬度为54.44 HRC、磨损量为0.087 g。42Cr Mo材料与实际刀圈相比,其耐磨性相近,冲击韧度提高,能够有效的解决现有刀圈冲击韧度问题。通过42Cr Mo材料的热处理工艺优化,该材料可用于制备滚刀刀圈,可提高刀圈的冲击与耐磨损性能,降低滚刀成本,具有重要的工程价值。     

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。     

紧固圈的工艺及模具设计

根据产品实际生产需要,对紧固圈的冲压工艺进行了分析,合理安排了工序。针对3个主要的工序,分别设计了相应的模具,简化了模具结构,便于模具零部件的制造及维修,并充分考虑模具细节上的设计,以便于工人操作。经过试模和正常小批量生产后,发现该工艺方案和模具设计能满足生产需要,生产出的零件完全符合产品设计的要求。该套方案适合批量小、精度要求不太高的零件,对小型企业中同类型零件的工艺设计和模具设计有一定的参考价值,在一定程度上提高了生产效率和经济效益。     

异形截面环件虚拟轧制及其工艺优化

环件轧制是当前广泛应用于生产无缝环件的一种特殊塑性成形方法,然而轧制异形截面环件影响因素众多,控制环件成形具有高度的复杂性,采用传统的试凑法很难满足产品研发的需要。文章基于通用动力显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了RAW200/160-5型径轴向轧环机的三维仿真模型,并对斜L异形截面环件进行了虚拟轧制,实现了毛坯结构和轧制工艺的优化。结果表明,采用计算机模拟环件轧制生产过程,对于优化毛坯形状,制定或修改环件轧制工艺,缩减产品研发时间,降低生产成本,提高轧制效率具有重要意义。     

19英寸TBM盘形滚刀刀圈模锻成形研究

为了研究19英寸TBM盘形滚刀刀圈模锻成形过程的变化规律,采用DEFORM有限元分析软件,分析了在始锻温度为1150℃、成形速度为25 mm·s^-1的成形条件下盘形滚刀刀圈模锻成形过程中成形载荷、刀圈形状、金属流线等的变化情况。结果表明：滚刀刀圈模锻成形过程由模锻初期、模锻中期、模锻后期3个阶段构成;金属坯料对于模具的填充过程上下并不对称,上模和下模型腔的填充速度不同,上模型腔先于下模型腔被填满;模锻成形过程中刀圈的整体温度均有所降低,其中,刀刃处的温度下降最少,较始锻温度下降了7.8%,刀圈圆弧过渡区的温度下降最多,较始锻温度下降了34.78%;刀圈应力由内向外逐步增大,其中刀刃处的等效应力最大,较平均等效应力高13.54%。     

基于残余应力分布优化的TBM滚刀刀圈激光熔覆涂层制备工艺研究

目的 为改善TBM(全断面隧道掘进机)涂层刀圈残余应力分布,针对刀圈涂层制备过程中的激光扫描路径开展研究,以优化刀圈涂层及涂层/基材界面的残余应力分布。方法 使用MSC. Marc 2016软件建立了刀圈涂层制备的三维完全热机耦合模型,通过试验验证了模型的准确性,并针对激光熔覆过程中扫描顺序、扫描方向和扫描终点夹角等3个工艺变量开展了应力场分析研究。结果 刀圈表面近涂层区周向/径向残余应力数值计算结果分布趋势与试验基本一致,且在涂层与基材结合的界面处,残余应力梯度达到最大,当激光扫描方向为安装孔到刃顶时,涂层刀圈残余应力的不合理分布得到了明显改善且应力最值显著降低,其中基材部分残余应力最高降低35 MPa,而调整扫描顺序和扫描终点夹角未能有效改善刀圈残余应力的分布及应力最值。结论 通过合理设计熔覆过程中的扫描路线,可以有效改善刀圈涂层的残余应力分布并降低残余应力最值,对延长TBM涂层刀圈服役寿命具有重要的指导意义。     

盾构机盾体外壳卷板过程的三维有限元仿真

介绍了盾构机盾体外壳卷板的原理及过程,根据被加工壳体尺寸的要求制定了相应的工艺参数。应用有限元分析软件DEFORM-3D模拟了壳体卷圆的过程,提前预计了工艺参数的合理性,为生产实践提供了有益的指导。     

内台阶锥形环件辗扩锻件设计方法研究

内台阶锥形环件是工业中的一种典型金属结构,相对于其它内锥形、外锥形和梯形环件而言,具有中部连续渐变、两端突变的特点。文章针对内台阶锥形环件的这一特点,首次提出了横截面变化率的定义,并将此定义用于内台阶锥形环件锻件设计,得出改进此类锻件轮廓的一般规律。对于给出的锻件及其改进方案,用弹塑性动力显式有限元方法进行辗扩塑性变形过程的模拟,证实了横截面变化率作为锻件改进的依据是可行的,所提出的锻件设计方法对于类似内台阶锥形环件辗扩工艺设计具有指导意义。     

防弹盾牌成形工艺分析与压形模设计

防弹盾牌是重要的警用防暴工具,在应用中有着很高的防弹性能要求,并且要求外形美观。因其采用特殊防弹材料加工,加工过程中会出现回弹大,热处理时变形严重等缺陷,这些缺陷严重降低了成品率。现针对加工过程中出现的缺陷,设计了1副水循环冷却压形模,有效地解决了生产中出现的问题,对使用防弹材料的其他产品加工工艺制定具有借鉴意义。     

排气管罩拉伸模设计及成形工艺分析

分析排气管罩的拉伸工艺,设计1副拉伸模。此模具的压料面为曲面压边,并利用DYNAFORM分析板料的起皱趋势,确定拉伸筋的位置。     

密封圈成形工艺分析与模具设计

某轴承上的密封圈采用原成形工艺生产会使零件变形严重,无法满足使用要求,通过对原成形工艺进行改进后,生产出满足使用要求的零件,通过现场加工验证,使用效果良好。     

基于COPRA的T形管成形工艺优化与轧辊模设计

根据T形管的外形要求和冷弯成形的设计思路,应用专业的冷弯成形设计软件COPRA对T形管进行成形工艺设计,建立了符合实际工况的计算模型,并进行了变形模拟,根据变形模拟的结果改进了角度变化量和压缩量的分配方案,设计了成形轧辊模。结果表明:计算机辅助设计可以优化成形工艺、预测成形缺陷、提高设计的可靠性。     

滚筒洗衣机外壳成形工艺与模具设计

介绍了洗衣机外壳加工工艺,设计出冲孔、翻边一次成形模结构,包括镶拼式结构,凸、凹模共用,减少了零件成形加工工序,缩短了模具生产周期,模具已投入生产,零件质量稳定,效果好。     

发动机隔热罩成形工艺分析与模具设计

介绍了某汽车发动机的双层镀铝钢板隔热罩成形工艺,给出了隔热罩成形时凸、凹模间隙的合理取值和模具设计时的注意事项,指出在做工艺分析过程中,应通过多个工艺方案对比,选择最合理的、性价比高的方案,以降低生产成本,提高企业生产效益。     

固定页板弯曲成形及模具设计研究

介绍了弯曲件的弯曲成形工艺方案、工艺参数的计算与选取以及弯曲模具结构与设计,得出采用多道弯曲成形工序是合理的。由于对弯曲成形凸凹模间隙,回弹值等工艺参数进行了较为准确的计算与选取,并采取了相应的限制回弹的技术措施。取得了较好的效果。经实际应用表明,其工艺与模具设计合理,实用可靠,达到并超过了图纸的技术要求。     

前面罩工艺分析与拉深模设计

介绍了拖拉机前面罩零件生产工艺,利用零件的数学模型通过近似计算法,计算出了拉深工序拉深力和压边力大小,同时重点介绍了前面罩零件拉深模工艺分析及模具结构设计要点。该拉深模结构紧凑、制造简便、成本低、操作方便、生产效率高。