工艺参数对楔横轧接触区表面应力的影响分析

为深入探明楔横轧接触区变形规律，实现零件楔横轧近终成形，采用有限元数值方法模拟楔横轧轧制过程，获得稳定轧制过程中的接触区的面力和位移，进而求出轧制接触区表面应力。在此基础上，较详细地分析了展宽角、成形角和断面收缩率三个主要工艺参数对接触区表面应力的影响规律，并对所建立的有限元计算模型进行了实验验证。研究结果对合理选择楔横轧工艺参数以及实现零件的精确成形具有重要的现实意义和应用价值。     

楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度规律研究

楔横轧多楔成形光轴类零件时,内外楔之间轧件的过渡段形状为由外楔楔入段轧制而成的斜台阶,通过有限元模拟和轧制实验,对不同过渡角下多楔轧制光轴表面光滑程度进行分析,得到过渡角对楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度影响规律。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件提供了理论指导。     

楔横轧技术的应用及发展

介绍了楔横轧工艺的类型、应用、工艺参数及模具结构．当前楔横轧技术在理论和工艺方面的主要研究成果，以及目前楔横轧技术的应用情况和今后的发展方向，以期推动楔横轧技术在我国的发展。     

多楔楔横轧轧制力在线测试系统

针对目前多楔轧制规律比较复杂现状，设计了H630轧机轧制力在线测试系统，该系统可以在线准确测出单楔与多楔轧制过程中轧制力变化规律。同时采用Ansys／Ls—Dyna3D有限元软件对轴类零件楔横轧制过程进行模拟，并对轧制力变化规律进行较系统的分析，分析结果与实验测试结果基本一致。     

楔横轧齿轮泵的齿轮轴毛坯

通过对楔横轧齿轮泵的齿轮轴毛坯的工艺流程、性能以及企业的介绍,阐明了楔横轧的优越性,有广阔的发展前景.     

可调板式楔横轧机

现有的辊式楔横轧机刚度好，但模具加工复杂且成形精度差，而板式楔横轧机模具加工简单且成形精度好，但刚度差。针对板压滚动塑性精成形机（发明专利95109500．5）存在模板距离调整不方便以及氧化皮难以清除等问题，设计了可调板式楔横轧机，详细介绍了可调板式楔横轧机的结构、检测与控制系统。     

楔横轧技术的应用及其效益

楔横轧是20世纪60年代发展起来的一种先进的锻压工艺。目前已在汽车、拖拉机、机床等行业普遍应用,并取得了显著的经济效益。 楔横轧是两个带楔形模具的轴心线平行的轧辊,以相同的方向旋转,带动棒料运动,同时棒料随轧辊在两导板中间进行自转,在轧辊楔形模具的作用下,旋转一周经楔入、展宽、成形、精整及切断,轧制成各种回转体零件。其成形原理和过程如     

楔横轧楔入段端面移动量规律

楔横轧多楔轧制是内楔和外楔同时对轧件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形.随着交通运输业的飞速发展,火车轴、汽车半轴等长轴类零件的需求量与日俱增,采用楔横轧多楔工艺成形长轴类零件,具有显著节省辊面、减小设备体积、生产效率高、节材、降低成本等优点.为了充分发挥多楔显著节省辊面的优点,保持内外楔同时起楔,就必须要准确弄清楔入段移动量的变化规律.采用弹塑性有限形变有限元数值方法,根据实际工况模拟楔横轧轧制过程,分析楔入段移动量的变化规律,详细阐述各工艺参数对移动量的影响规律,并与试验测试结果进行比较,得到楔入段端面移动量的变化和影响规律.研究结果为楔横轧多楔同步轧制模具设计提供了重要的理论依据,进一步完善了楔横轧多楔轧制理论.     

含多粗糙峰涂层等效应力的有限元分析

研究刚性平面与含粗糙峰涂层在二维与三维模型下的弹性接触问题,采用有限元法分析涂层弹性模量比、涂层厚度、粗糙峰间距、刚性平面压下深度对涂层粗糙峰表面、涂层/基体界面分布及基体等效应力分布的影响。计算结果表明压下深度对三维涂层粗糙峰表面最大应力的影响最大,涂层厚度、涂层/基体弹性模量比、粗糙峰间距的变化对应力值影响逐渐减小;增大涂层厚度、减小压下深度和粗糙峰间距、降低弹性模量比会使得三维接触模型最大等效应力值显著降低;增加涂层粗糙峰数和涂层厚度、同时降低涂层弹性模量有助于提高涂层/基体界面结合强度。相对于二维接触模型来说三维接触模型在粗糙峰表面的等效应力增大,造成这种变化的主要原因是由于涂层表面粗糙峰之间的等效应力叠加引起的。该研究为涂层粗糙峰及涂层/基体界面强度的应力分析提供依据。     

淬火过程换热系数反求法的有限元实现

在淬火过程的数值模拟中,换热系数的正确求解是工件温度场、应力/应变场模拟结果和实际相符的先决条件.分析换热系数反求法的数学模型,并采用有限元法实现该数学模型的求解.与有限差分求解法比较,用有限元方法求解的换热系数曲线连续、平滑,结果可靠,而且编程量小,用求得的换热系数计算试件中心的温度场变化曲线,计算结果和实测数据吻合.     

渐开线直齿圆柱齿轮齿根应力的有限元分析

根据啮合原理 ,建立了轮齿齿廓的精确模型。在此基础上 ,建立了整个齿轮平面有限元模型 ,并进行了分析计算。根据计算结果总结出了在对轮齿齿根应力进行有限元分析时 ,模型参数的选取原则 ,并对在该原则下建立的二维和三维模型分别进行了计算 ,将各种模型下的计算结果进行了比较 ,证明了所述原则的有效性     

NUMERICAL ANALYSIS AND COMPUTER SIMULATION OF FORMATION OF RESIDUAL STRESSES IN GRINDING PROCESS

ＮＵＭＥＲＩＣＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＣＯＭＰＵＴＥＲＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＦＯＲＭＡＴＩＯＮＯＦＲＥＳＩＤＵＡＬＳＴＲＥＳＳＥＳＩＮＧＲＩＮＤＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳ①ＨｕＨｕａｎａｎＺｈｏｕＺｅｈｕａＣｈｅｎＣｈｅｎｇｚｈｏｕＳｏｕｔｈＣｈｉｎａ...     

Finite element analysis of the effect of sequential cuts and tool–chip friction on residual stresses in a machined layer

A thermo-elastic–viscoplastic model using explicit finite element code Abaqus was developed to investigate the effect of sequential cuts and tool–chip friction on residual stresses in a machined layer. Chip formation, cutting forces and temperature were also examined in the sequential cuts. The affected layer from the first cut slightly changes the chip thickness, cutting forces, residual strain and temperature of the machined layer, but significantly affects the residual stress distribution produced by the second cut. Residual stress is sensitive to friction condition of the tool–chip interface. Simulation results offer an insight into residual stresses induced in sequential cuts. Based on simulation results, characteristics of residual stress distribution can be controlled by optimizing the second cut.     

曲面有限元网格引线织就生成法

离散曲面边界并初始化可出发构造新单元的单元边线段序列,依次从序列中的单元边线段出发,采用线段定向布点法或圆定向布点法,构造用于确定新节点生成位置的待选点集。从待选点集或曲面上已有的网格节点选择合适的点参与新单元的构造,并利用曲面参数域检查新单元的网格拓扑相容性。随节点、单元边线段和新单元交替生成,最终生成符合有限元分析要求的曲面网格。关键区域网格的自适应加密,则采取网格密度规划方式,通过构造曲面有限元自适应网格单元尺寸信息场来加以实现。     

直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。     

压缩机焊接变形的三维数值模拟

采用三维热弹塑性有限无法对压缩机的圆筒和轴承焊接后的残余变形和应力进行了分析。为提高计算精度引入了局部坐标系统和缩减积分法。计算了各种不同焊接条件下轴承的偏心和圆筒端部的径向变形。计算结果与实测值十分符合。本模拟方法可预测各种参数对焊接变形的影响，从而控制压缩机的制造精度。分析还表明在焊缝周围的热影响区存在着相当高的残余应力。     

数控车削刀具圆弧半径对切削过程影响的数值分析

数控车削加工中刀具的圆弧半径对切削力,切屑的断屑,切屑的形状,加工表面质量、加工变形以及已切削表面的残余应力的大小,状态,分布有着很大的影响.本文采用有限元分析方法,利用有限元增量理论,建立了二维金属切削仿真模型,分析中采用网格自适应准则,模拟了典型零件车削二维切削过程中切屑的形成,得到了加工后已加工表面的残余应力的大小,状态以及分布状况,对于工程中的实际应用具有重要的意义.     

晶须长径比对树脂基复合材料力学行为影响的数值模拟

在单向晶须增强树脂基复合材料的轴对称模型和已有研究成果基础上,利用有限元分析方法,研究该类复合材料中晶须长径比的变化对材料整体力学行为的影响.结果表明:晶须长径比对晶须应力作用明显大于对基体的影响;晶须的长径比h/r≤30时,随着晶须长径比的增大,发生在晶须端部处的集中应力急剧增加;但当长径比h/r＞30时,长径比的进一步增加对集中应力影响不大;随着晶须长径比的增大,界面剪切应力减小,分布曲线下移;但当长径比h/r＞30时,长径比的进一步增加对剪切应力影响不大;随着晶须长径比的增加,复合材料的拉伸强度逐渐增大.