一种带阻力墙的新型飞边槽结构设计

设计了一种结构新颖的具有阻力墙的飞边槽结构,介绍了该新型飞边槽结构的特点.以阻力墙的形状及位置参数为主要设计指标,利用建立的有限元模型,分析了阻力墙参数对汽车曲轴模锻成形的影响.通过对仿真结果分析,对阻力墙的关键参数进行了设计、优化,获得了4拐曲轴锻模飞边槽结构中阻力墙的斜度、间隙及距模具型腔的位置等参数.生产实践表明,带阻力墙的新型飞边槽结构在保证锻件成形饱满的前提下可以显著降低成形中的变形抗力,为提高曲轴模具寿命创造了良好的条件.     

基于响应面法的异型腔模具顺序注塑成型工艺参数优化

提出了基于响应面法(RSM)和有限元分析技术的顺序注塑成型(SIM)工艺参数优化方法,解决时序阀浇口设置对异型腔模具充填平衡性的影响。以阀浇口延时开启时间为设计变量,采用中心复合设计(CCD)进行试验规划,运用Moldflow有限元软件进行充填平衡性分析,并引入熵值权重法和线性加权和法对充填结束时间差和综合成型质量评价指标进行数值处理,基于有限元分析结果和响应面法构建了充填平衡性预测模型,应用构建的模型确定了最优工艺参数组合,并进行了数值模拟和生产试验验证。近似模型获得的目标预测值与模拟验证值相对误差为4.2%,优化后异型腔模具充填平衡性提高了23%,表明了所提出方法的有效性。     

双18护环控制成形锻造的计算机数值模拟

采用计算机数值模拟技术对双18护环几种新的控制成形锻造方案进行模拟,通过对应变场、应力场、温度场和设备载荷模拟结果分析,确定了解决双18护环锻造开裂难题的控制成形锻造方案。     

考虑包辛格效应的高强钢U型件冲压回弹规律分析

回弹问题限制高强钢的广泛使用。数值模拟预测高强钢回弹的精度很大程度上取决于所应用的材料模型是否能对材料的包辛格效应准确描述。本研究旨在将力学解析方法、数值模拟技术、响应面分析法综合应用于高强度薄钢板U型件冲压回弹的预测中。基于考虑包辛格效应的材料模型实现高精度模拟预测回弹,随后利用理论解析方法结合有限元模拟与响应面法分析压边力、摩擦系数、模具圆角半径对回弹的影响规律。结果表明,摩擦系数较小时,板料的回弹程度随压边力的增大而减小;而摩擦系数较大时,板料的回弹程度随压边力的增大而增大。选择合适的模具圆角半径可以显著减小零件的回弹量。     

RSC模型中相互作用系数和标量因子对短纤维取向的影响

为预测注塑成型中短纤维取向分布,提出了在模拟分析中采用RSC纤维取向预测模型对纤维取向分布进行预测的方法。基于RSC取向模型,通过第二顺序张量aij对三维取向分辨率进行描述,采用Orthotropic闭合近似模型对RSC模型进行求解。采用MoldFlow软件对RSC模型的纤维取向分布进行了模拟,分析了相互作用系数Ci及标量因子k对纤维取向的影响。并获得了纤维取向随空间、时间的取向规律——沿宽度方向,两端面的取向要大于中心层,并且端面在开始阶段就能达到很高的纤维取向;沿流动方向,在浇口及充填末端,纤维取向都呈下降趋势,而中间部分则有所增加。     

铁路货车支撑座模锻成形过程模拟与试验

提出了采用模锻工艺成形铁路货车支撑座的方法。分析了铸钢支撑座产品结构的特点。借助ANSYS软件,分析其结构受力。应用失效原理,优化并获得了适宜锻造成形、且安全系数高的锻钢支撑座结构。通过锻造工艺分析,将左、右支撑座以某一角度拼合,开发了支撑座的模锻工艺。借助DEFORM-3D软件对其成形过程进行仿真,预测了该工艺的可行性。生产试制及产品检测结果表明．支撑座锻造新工艺可行、产品性能稳定可靠。     

铝合金锥形挤压件厚度均匀性控制技术

采用有限元方法对典型的深腔薄壁7075超硬铝合金锥形件挤压成形过程进行了数值模拟仿真和分析.优化了预成形工艺参数及凸模结构.仿真结果表明:终成形时坯料的定位是决定其壁厚分布的关键因素;预成形时采用满压型方式,将凸模的锥角控制在14°～16°之间,利用凸、凹模自导向,可降低成形过程中的材料损伤,并可有效的提高终成形制品的壁厚均匀性.根据仿真的优化参数进行试验验证,结果表明:优化的挤压工艺参数及模具,提高了多工序挤压时深腔薄壁件壁厚的均匀性.该方法应用于壁厚为10mm,腔深270mm的超硬铝合金锥形件的挤压成形生产.在壁厚允差小于1.2mm的要求下,制品的合格率由原来的12%提高到了90%以上.     

多拐曲轴模锻成形毛坯精化技术

针对多拐曲轴材料利用率低的问题,采用数值模拟技术与生产试制结合的方法,对多拐曲轴毛坯精化问题进行了研究,提出了采用带阻力墙的飞边槽结构和凸形连皮形式实现曲轴毛坯精化的措施.以连皮的形状和厚度参数为指标,分析了不同结构形式的连皮对曲轴模锻成形的影响;以毛坯精化为设计指标,分析了阻力墙对不同下料尺寸毛坯的影响.研究结果表明,采用阻力墙和合理的连皮结构可以实现曲轴精密模锻毛坯的精化,此时阻力墙的斜度为10°、间隙为1～2.5min、距模具型腔的位置为10mm,连皮结构为凸连皮、厚度为18mm.生产实践表明,多拐曲轴精化毛坯后材料利用率达到了88.3%.此研究成果可推广到其他曲轴毛坯精化技术中.     

考虑摩擦因素的辊间法向接触刚度模型

随着板带产品不断提高的质量需求,对板带轧机装备精度的要求也日益严格,轧机装备的精度是保证产品质量的基础。板带轧机辊间接触刚度是保证产品质量的基础参数,也是关于轧制过程稳定性的重要参数。当前,轧机辊间接触刚度模型仅考虑辊系弹性变形与受力的关系,而轧辊在其上机服役的周期内,轧辊表面状态不断恶化,辊间接触摩擦状态发生变化,传统辊间接触刚度模型未考虑辊间接触摩擦因素,导致模型不能准确反映轧制过程中随轧辊表面状态对辊间接触刚度的影响。为了对轧机辊间接触刚度进行全面深入的研究,需要建立考虑摩擦因素的辊间接触刚度模型。基于上述问题,以分形理论为基础对轧辊粗糙表面进行建模,通过分析轧辊粗糙表面微凸体接触的变形状态与辊系曲面接触特征,建立了考虑摩擦因素的辊间法向接触刚度模型,并以2 250 mm热轧机为例,研究了分形参数、辊间接触参数与辊系尺寸对辊间接触刚度的影响规律。通过研究发现,分形维数、分形粗糙度与辊间接触刚度的关系分别为正相关与负相关,两者共同指示了轧辊表面越粗糙辊间接触刚度越小。同时,随着辊间接触摩擦因数的增大,辊间接触刚度逐渐减小,辊间接触载荷与辊径越大,辊间接触刚度越大。所建立的模型可为评...     

退火工艺对AZ31镁合金组织及耐磨性能的影响

通过对AZ31镁合金采用不同的退火工艺,利用金相显微镜观察、摩擦磨损试验,研究了不同退火工艺对AZ31镁合金显微组织和耐磨性的影响。结果表明,最佳的退火工艺为280 ℃×80 min。此条件下会形成再结晶组织,使晶粒细化,从而改善耐磨性,材料的耐磨性与前工艺相比,有明显提高。