缩口扩口复合成型工艺研究与应用

针对铁路车辆罐车零件锥管缩口、扩口的成型特点,用冲压成型缩口、扩口的力学分析及变形原理进行工艺计算与研究,找出该零件废品率高的原因。通过改进工艺毛坯（钢管）的外径与壁厚尺寸,用冲压成型缩口、扩口工艺理论及图表进行论证分析,并进行试制,取得了较好的效果。     

某型飞机连杆组件轴扩口连接锁紧工艺方法研究

为了实现某型飞机连杆组件轴扩口连接锁紧状态的可靠性、一致性,保证被连接件与连接件之间的连接锁紧质量,从工艺实现的角度出发,对轴扩口连接锁紧工艺的基本原理、工艺难点进行了分析。采用试验验证的方法对轴扩口锁紧连接的工艺方法进行了试验验证,并对扩口后的轴端外径尺寸及扩口轴承受的扩口作用力进行了计量,得到了不同结构形式扩口工装的扩口试验数据以及不同扩口工艺方法的扩口试验数据。结果表明,采用整体式扩口工装可以保证工装工作部位与扩口轴孔口接触方式的稳定性;同时,轴向静压力的压扩工艺可以实现扩口轴受力的均匀性,保证扩口轴孔口材料的均匀变形,轴端外径尺寸变化随静压力的变化呈对应相关性。     

基于航空导管无扩口连接的旋转弯曲疲劳试验机研制

为了准确测验出航空导管无扩口连接处的旋转弯曲疲劳寿命,基于航空部有关标准,在参考目前国内外其他类型旋转弯曲疲劳试验机的基础上,设计了一套包含同步带传动机构、主轴机构、挠度调节机构、尾座管端固定机构及计数机构在内完整的一套设备系统。该设备能同时对带内压的六根航空无扩口连接导管进行不同挠度值的旋转弯曲疲劳试验,大大增大了试验效率,为国内同类产品的设计起到了一个引领作用。     

管状零件扩口的一种新工具

对管状零件进行扩口,如变形稍大些,管口容易破裂,尤其是一些口径小、管壁薄,而扩口直径要求又较大的零件更是如此。我厂产品中的导油管零件,材料为T3紫铜管(φ5×1), 其扩口要求如图1所示。由于扩口直径较大,如用一般冲压方法则不能达到零件的设计要求,后来我们设计出如图2所示的扩口工具,成功地解决了这个问题。     

数控车床主轴热变形检测及回转精度评定

针对主轴回转热误差包含的多种误差分量,采用双向正交法测量了不同转速温度场下数控车床主轴热变形所引起的回转误差。以复向量描述主轴回转精度理论为基础,利用FFT误差分离方法,从传感器测得的信号中分离并去除检棒的安装偏心及热变形导致的回转中心的偏移量,从而得到精确的主轴回转热误差信息,进而评定数控机床主轴热变形对加工精度的影响。     

无扩口管路连接件应力分析

无扩口管路比目前比较成熟的扩口管路有更好的密封性、不需要保险丝、维修更方便,而且可以适合更高压力油的传输。这些使得无扩口管路成为航空管路领域的发展趋势。但是无扩口管路加工制造中存在瓶颈:导管端头的成形质量的精确控制,因影响其质量的因素太多。研究是在Pro/E中建立装配模型,并通过无缝连接导入有限元软件ANSYS Workbench中,对无扩口导管和管套的之间的接触应力和渗透位移进行了分析和求解,最后根据分析结果对无扩口导管和管道在工作压力下密封性能进行了理论上的研究和定性分析,为无扩口导管成形质量研究提供理论参考。     

扩口式管接头拧紧过程扭拉关系研究

对扩口式管接头拧紧过程中各组件进行力学分析,分析接触面在装配过程中的接触状态。结果表明:扩口式管接头在拧紧过程中的6个接触面中,相对滑动的接触面有3个,分别是螺母与管接头之间的螺纹接触面,管套与螺母之间的环形接触面,管套与螺母之间的圆柱接触面。基于普通螺栓连接的扭拉关系,建立扩口式管接头扭拉关系的理论公式,采用六面体网格建模方法建立扩口式管接头(包含螺纹和升角)的仿真模型,并对扩口式管接头间隙及过渡2种配合形式的扭拉关系进行理论和仿真计算。结果表明:管套与螺母圆柱接触面为间隙配合时,扭拉关系理论公式的计算结果是非常准确的;管套与螺母圆柱接触面为过渡配合时,理论公式可能产生非常显著的误差,需要引入修正系数。     

大口径直缝焊接钢管管端直径超差的处理方法

针对大口径焊接钢管扩径后出现的管端直径超差偏大问题,介绍了直缝焊管管端缩径专用模具的设计和使用。     

考虑刚柔耦合效应的塔机水平臂回转制动分析

着重讨论塔式起重机吊臂回转制动过程中运动弹性动力分析问题,在回转运动分析中考虑了机构大位移造成的刚体运动与结构自身弹性变形之耦合,运用柔性多体系统动力学理论在回转平面内建立了吊臂的动力学模型,给出分析与求解方法,并对某实际塔机进行了运动弹性动力分析,得出与塔机实际动力特征相符的结果.     

基于ABAQUS的高精度金刚石工具磨床摆轴设计与有限元分析

针对金刚石刀具圆弧刃的刃磨要求,对高精度金刚石工具磨床的摆轴系统进行了结构设计。依据Hertz接触理论分析了轴系回转精度的影响因素。基于ABAQUS平台建立三维实体轴系的有限元模型进行有限元分析,主要分析了轴系的接触应力及接触变形,验证了所设计轴系的回转精度满足精密刃磨要求。     

Elasto-plastic Finite-Element Analysis of the Axisymmetric Tube-Flaring Process with Conical Punch

The incremental updated Lagrangian formulation of an elasto-plastic finite-element computer code has been incorporated into the extend rmin technique in order to handle the contact boundary condition as applied to the analysis of the axisymmetric tube-flaring process with a conical punch. A modified Cou-lomb’s friction law was also adopted to calculate the influence of friction coefficients on the tube-flaring process. Effects of the size and the mechanical properties of tubes, lubricants and the punch semi-angle on the flaring load were studied. It was found that good lubrication and tubular materials with a high strain hardening coefficient are both effective in reducing the flaring load. An optimum punch semi-angle (punch load is lower) in flaring is determined by work on frictional and bending at the punch inlet. In addition, the effect of spring-back on the tube diameter or angle of final deformation, under different friction coefficients after unloading, was also explored.     

数控转塔冲床转盘振动分析和结构改进

数控转塔冲床转盘是冲床的核心部件,转盘在旋转和冲裁周期作用力的作用下,产生旋转振动和纵向振动。以转盘为研究对象,建立转盘旋转振动模型,分析转盘在旋转过程中偏心距、阻尼比等对振动的影响,利用ANSYS软件进行谐响应分析,找出转盘的薄弱环境,并针对转盘的振动提出两种改进方案,对改进结构进行分析和对比。     

盘形件增量拉深成形过程的数值模拟

增量拉深成形由于旋转的模具与坯料接触区域的不断变化而一直是数值模拟的难点,为此用Deform-3D有限元软件对为A1100铝合金的盘形件增量拉深过程进行了数值模拟.结果表明:增量拉深成形凸模的受力与传统拉深工艺相比大大降低,据此得到了凸模受力图和板料应变云图,每一步凸模受力峰值和坯料等效应变值与已有的盘形件工艺试验研究结果一致.     

高温长期运行Cr-Mo钢断裂性能微试样测试实验研究

开展采用小冲杆微试样试验技术评定材料断裂性能的研究.针对2.25Cr-1Mo钢(脆化态和脱脆态)及1.25Cr-0.5Mo钢,将小冲杆试验测试结果与常规冲击韧度及断裂韧度试验结果相关联,得到小冲杆试样变形过程中消耗的总变形能与常规夏比冲击功间的对应关系经验公式,以及小冲杆试样等效断裂应变与材料延性断裂韧度间的关联式,说明可以直接采用小冲杆试验结果估算材料的冲击及断裂韧度值,为无法取标准试样进行材料抗断裂性能测试场合提供了一种可行的间接测试技术.     

精密卧式加工中心回转工作台的设计

以HMS63型卧式加工中心鼠牙盘式回转工作台的设计为例,讲述鼠牙盘式回转工作台的设计过程。详细阐述了鼠牙盘式回转工作台的工作原理、结构以及相关的理论计算。通过对机床样机测试结果,证明该鼠牙盘式回转工作台的结构设计是合理的、设计方法是切实可行的。     

Development and application of reliability test platform for high-speed punch machine clutch brake system

In order to obtain high-speed punch clutch brake system dynamic characteristics and achieve reliability growth, a reliability test platform for high-speed punch machine clutch brake system was designed. Clutch brake working condition was analyzed and slipping power was determined in the process of coupling and braking. And on this basis, reliability test platform was designed. By adjusting motor rotating speed and rotational inertia of components, clutch brake working state was simulated. In the aspect of testing, clutching torque, loading torque and braking torque were collected in real time by using wireless torque sensors. And dynamic response time of clutch brake system was measured by using rotary encoder and virtual instruments. The experimental results show test platform with the validity and reliability. It can be used to find the weakness of clutch brake system and offer experimental support for reliability growth of high-speed punch.     

数控回转工作台的设计研究

以HMS80型卧式加工中心数控回转工作台的设计为例,讲述数控回转工作台的设计过程。详细阐述了数控回转工作台的结构设计及相关的理论计算。通过机床样机试验结果,证明该数控回转工作台的结构设计是合理的、设计方法是切实可行的。     

弹性模具冷弯成形中薄板的力学建模

提出了一个弹性模具薄板冷弯成形力学模型和相应的解法,并作了实例的数值分析。根据薄板与弹性体和椭圆冲头的接触情况,薄板可分成三部分。应用薄板的大挠度和接触力学理论,分别推出了各部分相应控制方程的解析解;然后根据对应的协调关系,用迭代法求出薄板的内力和接触应力的分布。该力学模型的主要优点是前提假定较少和整个求解过程物理意义明确。计算分析表明,本模型预测弹性模具上冷弯成形薄板的内力和接触应力十分有效。     

融合能量尺度熵及其用于旋转机械运行稳定性诊断研究

以连续小波变换和信息熵理论为基础,提出融合能量尺度熵用于旋转机械运行稳定性定量监测的新指标。用Bently转子试验台模拟实验,将融合能量尺度熵与单源数据的尺度熵对比,结果表明,融合能量尺度熵能较好地反映旋转机械发生故障时不同尺度的稳定性,克服了单源数据尺度熵的不足,可有效提高旋转机械故障诊断的准确率。     

板料成形仿真中冲模速度的确定方法

从板料变形和能量角度研究汽车薄壳类板料深冲压成形的计算机仿真情况,以及冲模速度对计算时间、板料变形的影响,提出以板料动能占总能量的比值及板料减薄率的变化量为参考确定冲模速度的方法,这种确定方法可避免由惯性效应引起的网格畸变,同时还能极大地缩短汽车薄壳类板料深冲压成形仿真计算时间。对于宝钢ST16材料的深冲压成形仿真,在确保板料动能占总能量的比值小于19%,板料减薄率的变化量的相对误差小于3%时,尽可能提高冲模速度会极大地缩短仿真时间,同时可获得满足工程精度要求的仿真结果。将冲模速度的确定方法应用到某新车型油箱的深冲压成形仿真中,取得了良好的效果。