基于响应曲面法U形件弯曲成形工艺参数优化

U形件弯曲成形过程中比较凸出的问题是回弹,将响应面法(RSM)与有限元仿真软件Dynaform相结合,应用于SUS430不锈钢的U弯曲成形.选取凹模圆角半径、模具间隙、冲压速度3个工艺参数作为主要的影响因素,回弹角度作为优化目标,建立15组Box-Behnken设计(BBD)试验方案,并建立因变量与目标值间的二阶非线性回归响应模型,借助Design-Expert软件对响应模型进行优化,通过优化取值获得模型较优的参数组合.经过仿真验证,将回弹角度由原来的3.39°减少到了2.19°,响应面与有限元软件的结合显著减少有限元模拟的次数,同时提高U形件成形质量.     

不同润滑介质作用下GCr15/10钢摩擦与润滑特性分析

利用球-盘式摩擦磨损试验机对GCr15/10钢摩擦副在无润滑以及冷精整用乳化液、Mo S2水基润滑液、磷化-皂化膜层和水基高分子混合液这几种不同润滑条件下进行摩擦试验,考察了不同润滑介质对摩擦系数及润滑特性的影响。结果表明:润滑介质可以有效降低摩擦副的摩擦系数;接触面上附加有4种润滑介质的摩擦系数平均值在滑动初期相差较小,随着摩擦时间的增加而呈现明显变化差异。运用牛顿动力学阐明了摩擦系数变化中前后瞬时波动的原因为接触表面高低不平的分布形态,同时指出材料的摩擦与润滑特性会根据润滑介质成分及与基体结合机理的不同而产生相应的变化。     

高分子复合润滑涂层对低碳钢表面摩擦学性能的影响

为替代磷化-皂化处理工艺,通过浸涂高分子复合润滑液的方法在低碳钢试样表面制备涂层。利用HT-500型球盘摩擦试验机考察了低碳钢在高分子复合润滑涂层、磷皂化膜、无润滑介质这3种不同润滑条件下摩擦学性能,同时分析了干摩擦接触表面上摩擦切应力,并应用VHX-600K型超景深显微镜对磨损表面形貌观察,探讨磨损机制。结果表明：高分子复合润滑涂层与磷皂化膜具有相接近的润滑减摩特性,摩擦因数与干摩擦相比分别减小67.33%和68.79%,对摩初期5 min内前者略低2.1%,且减摩性能都较稳定。此外,磨损机制与不同润滑条件下的摩擦行为有关。干摩擦过程中,磨粒磨损、氧化磨损起主导作用;表面有磷皂化膜的摩擦磨损机制主要为轻微磨粒磨损与少量氧化磨损;高分子复合润滑涂层作用下,表面磨损程度最小,主要表现为轻微磨粒磨损。     

SUS304不锈钢薄壁筒形件冷塑性成形方法探析

主要论述有关SUS304不锈钢薄壁筒形件的基本冷塑性成形工艺及各自加工特点,包括拉深成形工艺、旋压成形工艺、液压胀形工艺.结合筒壁缩颈处3种典型几何型面的薄壁筒形件探析多种冷塑性成形方法,对应喇叭形锥面、碗形倒扣弧面和弓形双型面的塑性加工方法为拉深+局部旋压成形、拉深成形、拉深+液压胀形.指出复合成形工艺具有明显的优点以及广阔的应用前景,不仅能加工传统模具难以成形的复杂形状,而且能有效减少成形次数和提高工件的强度与刚度.实际生产中,通常以产品质量与经济成本为导向进行综合考虑来确定最优成形工艺方案.     

利用环压试验研究低碳钢塑性成形过程中石墨烯涂层的摩擦磨损特性

通过环压试验研究了低碳钢在塑性成形工况下的摩擦磨损特性。参考环压试验测定内径尺寸变化来校核摩擦系数,计算接触界面上的摩擦应力及分析其随行程的变化关系。并利用超景深显微镜观测磨损表面形貌,探究塑性成形摩擦过程中的磨损机制。结果表明:摩擦系数在塑性成形工况下的变化趋势不同,在一定范围内符合阿蒙顿-库伦摩擦定律,塑性成形摩擦模型主要为剪切摩擦,黏着磨损机制占主导作用。滑移变形中,面接触更能真实反映材料塑性成形时的摩擦特性,而在石墨烯涂覆之后起到了磨粒磨损的作用,有效地缓解了面与面接触产生的摩擦与磨损。     

基于响应面法的U形件弯曲成形回弹优化

U形件弯曲成形过程中比较突出的问题是回弹,通过将响应面法(RSM)与有限元仿真软件Dynaform相互结合,基于NUMISHEET’93的U形弯曲标准考题,将凹模圆角半径选定为Rd=8 mm,以模具间隙、摩擦系数、冲压速度3个参数作为影响因素,竖直方向的回弹位移作为优化目标,建立17组试验方案,对U形件弯曲成形过程进行仿真模拟。借助Design-Expert8. 1对17组数据进行拟合处理,得到关于优化目标的二次非线性回归方程与优化的参数组合,即模具间隙为1 mm、摩擦系数为0. 15、冲压速度为800 mm·s^-1。优化的参数组合代入有限元软件再次仿真得到回弹位移为0. 731 mm,其与方程拟合值0. 738 mm相差约1%,并在前人研究基础上将回弹位移进一步减少了26. 2%,最后进行了实物弯曲验证。RSM与Dynaform的结合减少了有限元模拟的次数,有效地提高了板料弯曲的成形精度与质量。     

基于Dynaform和响应面法的带凸缘圆筒件拉深工艺优化

对带凸缘圆筒件拉深成形工艺进行有限元模拟,以压边力、摩擦因数、冲压速度和模具间隙为影响因素,零件减薄率为质量参考指标,设计正交试验方案.根据灰色系统(GS)理论计算结果,通过响应面法(RSM)进一步优化工艺参数,得到最优工艺参数组合为:压边力5.2 kN,冲压速度4 000 mm/s,摩擦因数0).1,模具间隙2.16 mm.模拟结果显示圆筒件减薄率为22.94％,增厚率为6.83％,该优化方案可为拉深件实际生产提供参考.