薄壁件的装夹变形机理分析与控制技术

系统地提出一个分析与优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的通用方法.基于由摩擦力引起的接触力历史依赖性,定量地分析多重夹紧元件及其作用顺序对薄壁件变形的影响,并建立装夹方案的数学模型.同时提出基于最小总余能原理的有限元求解方法.另一方面,基于装夹方案的优化模型,提出装夹变形的控制技术以便获得最高的工件加工精度.以典型铝合金航空材料构件为例,模拟与分析夹紧力及夹紧顺序对其变形的影响过程.     

定位误差与尺寸链的关系

分析了定位误差的构成与尺寸链之间的关系及相似性 ,结合实例介绍了尺寸链算法在分析计算定位误差和加工误差时的应用。     

基于多重夹紧的工件—夹具间接触力的预测方法

在夹具设计过程中,工件-夹具之间的接触力是工件稳定性分析和加工精度估算的关键因素.为此,根据多重夹紧力对工件的作用过程,建立了接触力与多重夹紧力的大小、作用点以及夹紧顺序之间的接触力模型.基于总余能原理,提出了接触力模型的求解算法.最后通过典型实例,详细说明了接触力的分析预测过程.     

丁香、桂皮抗氧化作用的研究

用不同溶剂抽提丁香、桂皮中的抗氧化物质进行抗氧化性研究。结果表明丁香、桂皮均含有抗氧化性物质,其中丁香的乙醇提取物抗氧化效果最好,柠檬酸、酒石酸及磷酸均对它有增效作用     

面向7075铝合金预拉伸厚板加工变形控制的变向迭代法

具有壁薄、尺寸大、加工精度高、材料去除量大等特点的航空整体结构件,其毛坯大多选用预拉伸铝合金厚板。在高速切削成形过程中,随着材料的大量去除,毛坯内初始残余应力势必发生释放,零件只有通过弯曲变形等行为才能达到新的平衡状态,导致加工精度得不到保证,甚至成为废品。因此,研究残余应力释放产生加工变形的演化机制,是控制和保证加工质量的核心所在,对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,依据毛坯分解为去除材料和成形零件两部分,将初始残余应力分为释放应力和有效应力,利用静力平衡条件和弯曲变形理论建立加工变形的分析模型。然后采用有限元方法求解加工变形的分析模型,通过现场加工零件后经测试可知：加工变形的仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还是变形曲线,尽管均具有具有很好的吻合性,但由于残余应力的测量误差使得两者亦存在10%左右的幅值误差。最后建立以最小加工变形为目标的零件加工位置优化模型。通过以一定步长正向从最小值开始选取加工位置,根据当前值与上一次取值的变形方向差异,确定下一次取值的步长及其方向,若变形方向相同则以相同步长继续正向取值,否则减小步长反向取值,直至步长的绝对值在阈值范围之内,提出求解加工位置优化模型的变向迭代方法。与企业实际使用的中间位置法相比,变向迭代方法能够使得加工变形减小99.79%。     

基于线性规划的工件稳定性建模及其应用

工件在实现定位后,在加工过程中将要受到工件重力和切削力等外力的作用。为使工件保持定位精度与生产安全性,必须保证工件在整个加工过程中具有稳定性。系统地讨论了工件稳定性建模及其求解方法,在摩擦锥线性近似以及变量非负转换的基础上,提出了工件稳定性的定量判断准则;利用线性规划方法对工件稳定性模型进行分析。结果表明,稳定性模型不仅能够验证工件的稳定性,而且还能够分析夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的合理性。这种方法既适用于夹具夹持稳定性分析,也适用于机械手的抓取稳定性分析。     

螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具设计

介绍从动螺旋锥齿轮的生产现状及缺点,提出双锥辊辗压成形螺旋锥齿轮的工艺.以某齿轮为例,给出了辗压工艺、毛坯设计方法、模具结构及其特点.通过试验锻造出合格的锻件,验证该工艺切实可行,模具设计合理可靠.     

7075铝合金厚板多道次蛇形热轧的分析与预测

研究了蛇形轧制工艺参数对铝合金厚板变形与残余应力分布的影响。基于蛇形轧制的咬入条件与本构模型以及边界条件等关键技术,构建了铝合金厚板的单道次蛇形轧制有限元模型,并与相关文献的仿真结果进行了比较,结果显示其相对误差不超过10%。考虑最小、最大压下量均相等的条件下压下量分配对蛇形轧制的影响,建立了多道次蛇形轧制的有限元模型并进行了仿真实验。结果表明:铝厚板应变不是按板厚中心面呈对称分布,慢速辊一侧的应变明显小于快速辊一侧,而且压下量对称递增分配产生的应变最大,单向递增分配产生的应变最小,对称递增比单向递增分配压下量产生的应变平均要高出20%左右。此外,压下量对称递减分配引起的剪切应变最大,单向递增分配引起的剪切应变最小,对称递减分配比单向递增分配压下量产生的剪切应变要高出2倍。     

面向计算机辅助夹具设计的修订式定位方案设计算法

为提高夹具定位的设计效率,建立了定位方案的修订式设计算法。根据定位正确性的理论条件和工艺条件,修订式定位方案的设计方法涵盖了三种不合理定位方案的修订算法,并利用三个典型实例详细说明了修订式设计方法的应用过程。该修订式设计方法仅涉及到工件定位点处的法向量信息,适用于复杂形状工件的定位方案分析和设计。     

面向7075铝厚板加工变形的初始残余应力释放与再分布模型

通过材料的切削去除转化为残余应力的释放,利用静力平衡条件将作用于飞机结构件的残余应力等效为外力后,依据小变形理论创新性地建立加工变形的分析模型。通过全面地考虑拉压、弯曲、以及转角引起的飞机结构件的厚向位置变化,利用叠加原理建立了残余应力再分布的力学模型。本研究建立的解析模型,不仅能够准确地计算飞机结构件的加工变形,还能够分析毛坯残余应力的再分布状态,通过与有限元仿真值、实验测量值进行比较,结果表明:无论是幅值还是变形曲线,解析值都与仿真值具有高度一致性,而与测量值相比,尽管在变形曲线上具有很好的吻合性,但由于残余应力的测量误差使得两者在幅值上亦存在一定误差。