基于EHD的射流稳定性机理分析与实验研究

电流体动力喷印(EHDP)是一种新兴的微/纳米加工工艺,其成型机理复杂,影响因素众多。为了探究EHDP过程中各个参数对射流的成型及稳定性的影响,利用弯月面高度及泰勒锥半锥角来表征射流成型难度及稳定性。对泰勒锥的受力进行理论分析,并搭建EHDP平台,进行EHDP实验,揭示溶液电导率、电压、工作距离及喷头内径对弯月面高度和泰勒锥半锥角的影响规律,最终获得最佳喷印参数。结果表明,溶液电导率越小,电压越大;工作距离越小,喷头内径越大;弯月面高度越小,射流产生难度越低,射流越稳定。在电导率为4μS/cm、工作电压为5 kV、工作距离为2.0 mm、喷头内径为0.25 mm时,弯月面高度能达到107.8μm,半锥角为46.2°,此时射流最易成型、最为稳定。     

冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形的影响研究

采用冷闭塞锻造技术生产伞齿轮具有节材、高效、低成本的特点,而且能得到机械性能好的高精度齿轮。利用Deform有限元分析软件对伞齿轮冷闭塞锻造成形过程进行了数值模拟,研究了锻件上的冲孔连皮对其成形过程的影响。基于正交试验设计,以降低凸模成形载荷为目标对冲孔连皮结构进行了优化,得到一组合理的冲孔连皮结构参数,为伞齿轮的闭塞锻造工艺及模具设计提供了依据。     

碳化硅颗粒增强铝基复合粉末等通道转角挤扭的致密行为

对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行等通道挤扭实验和模拟,研究粉体在变形过程中的致密行为。结果表明,SiCp/Al复合粉末材料在等通道转角挤扭工艺中通过3个剪切面和7个变形区能得到有效致密。ECAPT过程中材料所处的球应力和切应力的叠加状态,是材料孔隙得到有效致密的关键。变形过程中,SiC颗粒被剪切细化,促进了团簇颗粒的分散和孔隙的致密。TE通道的剪切作用能使SiC颗粒进一步细化,但材料的整体致密度略有下降。     

筒形件强力旋压工艺模拟及实验研究

采用有限元与工艺实验相结合的方法,对筒形件强力旋压工艺进行了研究。对于旋压加工工艺,利用有限元模拟软件建立三维弹塑性模型并进行数值模拟,然后在此基础上分析进给比、减薄率2个工艺参数对筒形件强力旋压成形过程的影响规律。根据数值模拟结果,设计并制造了工装与模具,同时进行了工艺试验,成功试制了壁厚减薄效果良好的筒形件强力旋压样件。