激光喷丸成形轴线几何效应解析建模

激光喷丸成形作为一种基于单脉冲激光冲击累积效应的无模柔性成形技术,成形中几何效应对于弯曲变形量的影响直接关系到成形精度控制.轴线几何效应是复杂型面成形几何效应的重要组成部分,其对弯曲变形的影响缺乏有效的分析方法.基于圆弧轴线梁变形假设,通过激光喷丸成形等效弯曲分析方法,建立轴线几何效应分析解析模型,实现弯曲方向轴线几何效应的分析.通过激光喷丸成形固有应变数值模型验证表明,该模型能够有效反映轴线初始几何特征对于激光喷丸弯曲变形的影响;计算结果准确性与初始轴线圆弧半径有关;初始轴线圆弧半径较小时,误差相对较大.轴线初始半径对于激光喷丸弯曲变形影响较大,不同轴线初始半径分析结果表明,轴线初始半径增大时,轴线初始半径的几何效应逐渐减小.     

激光喷丸成形金属板料的研究

激光喷丸成形金属板料是一种新技术.即用高功率短脉宽的强激光辐照板材,当激光诱导的冲击波幅值超过板材的动态屈服极限时,板材的表层产生了不可恢复的微观塑性变形,从而使板材在厚度方向上产生了不均匀残余应力而使板料发生宏观变形.板材变形的形状受激光脉冲参数、冲击次数、喷丸的轨迹以及板材的机械性能等多种因素影响.板料成形后,表面留有有益的残余压应力而延长了零件的疲劳使用寿命.     

用扁圆逼近法磨齿轮及成形零件

本文发展了一种渐开线成形砂轮修整器,金钢笔只作一个旋转运动就能修出近似渐开线。使修整器结构大为简化。当金刚笔轴线与砂轮轴线在空间不成正交时,修出砂轮的轴向截形为扁圆曲线。利用电子计算机寻查出最优调整参数,使扁圆与渐开线的误差达微米级。本文试算,并试磨出了一批齿轮,为成形磨齿加工展示了新前景。并用本法磨出了一批特形零件产品。     

空气射流场温度和速度的测量

冲击射流的应用范围很广，但对于轴对称的冲击射流，目前的试验研究工作却进行的很少．这里所描述的试验是用来测定从圆形孔排出的受热空气射流的特性参数．本试验测定了空气射流内的平均轴向速度和滞止温度，以及在一个和射流轴线相垂直的绝热板上的恢复温度，从而了解了空气射流的特性，并为进一步研究空气射流的特性参数对对流换热系数的影响做了充分的准备工作．     

试论C点的水平投影不存在

以等腰三角形ABC作为一般位置直线,由于斜边AB的位置一定,则C点以AB作为轴线作旋转运动的轨迹就是一个定圆,从而该定圆的正面投影和水平投影必然都是一个形状和位置一定的椭圆,由于C点的正面投影没有在该圆的正面投影的椭圆上,导致了没有C点的水平投影的精确解.若适当地改变C点的正面投影的位置,使C点的正面投影落在该圆的正面投影的椭圆上,才能求得C点的水平投影的一个精确解;或者改变已知条件,即△ABC只是直角三角形,而不是等腰直角三角形,这时C点的水平投影才有两个精确解.     

制造加工中的金属近净成形技术

近净成形技术是目前制造技术中发展较快的先进技术,它使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变,使外部质量作到无余量或接近无余量,内部质量作到无缺陷或接近无缺陷,实现了优质、高效、轻量化、低成本的加工。随着现代制造的发展,对产品和环境的要求越来越高,要求制造成本越来越低,近净成形技术必然在制造加工中发挥重要作用。     

柔性模薄板成形的数值模拟

柔性模薄板成形在工程应用中常称为橡皮垫成形，这种成形工艺由于生产周期短、成形质量高而被广泛用于飞机、汽车以及其它工业的板件的生产.目前，对于这种成形过程的研究主要集中在试验研究，数值方面的研究非常少，本文用三维动态有限元方法对柔性模薄板成形过程的模拟，通过在计算机上反复模拟成形过程，得到比较合理的各种工艺参数、刚性模具尺寸以及柔性橡皮的类型.为了完整性，文中首先给出了三维有限元理论的基本方程，然后分析了一个典型零件的模拟过程，同时还对橡皮硬度对成形的影响进行了分析，最后给出了典型零件厚度的计算结果与试验结果比较.     

一种基于激光冲击波技术的快速制造模具装置

我校开发的机械加工方面的又一重要成果“一种基于激光冲击波技术的快速制造模具装置”获得实用新型专利，其特别适用于厚金属板料直接制成拉深模和弯曲模，可用于汽车覆盖件等零件的小批量生产．该装置由激光发生器、导光系统、冲击头、工件夹具系统、控制系统组成．激光发生器经导光系统连接冲击头，控制系统分别控制激光发生器、冲击头、工件夹具系统．其中导光系统由导光管、全反镜、聚焦镜、移动座反射镜、球形关节头组成连接激光发生器与冲击头的多轴系统，工件夹具系统包括覆盖能量转换体的工件、工件夹具、工作台．控制系统由激光位移探针、控制器、计算机、激光控制器组成．由于激光参数精确可控，所以重复性好，易实现自动化生产，既能进行大板的复杂成形又可进行局部微细的定量精确成形．     

径向圆体成形车刀的分段设计

设计径向圆体成形车刀加工锥面工件时,由于存在前角,刀具前面的平面没有通过工件轴线,刀具的刃形形状就必须做成刀具前面与工件圆锥面相交得的双曲线,被称为理论双曲线;在实际制造时,径向圆体成形车刀通常也被做成圆锥面,刀具的刃形变成前面与成形车刀本身的圆锥表面相交的双曲线,被称为刀刃的实际双曲线。采用分段设计的方式可有效降低由于理论曲线与实际曲线存在的误差而引起的工件的尺寸误差。     

匝间绝缘耐压试验仪的校准方法的分析

由于生产电机的企业越来越多,而电机的质量保证需要电机出厂检验设备来保证,其中电机的匝间试验尤为重要,进行电机匝间试验的设备是匝间冲击电压试验仪,所以保证匝间冲击耐压测试仪的计量准确就非常关键。目前,对匝间冲击耐压测试仪的检定或校准还没有国家计量检定规程或行业计量检定规程,下面是编写的匝间冲击电压试验仪的校准方法,仅供同行参考。     

钢球斜轧成形的金属流动规律

基于钢球斜轧成形原理,采用DEFORM-3D有限元软件建立了钢球斜轧成形的有限元模型。相应的实验结果表明有限元模型是可信的。利用有限元结果研究了钢球斜轧成形过程的金属径向和轴向变形规律。研究表明：坯料的金属以周期振荡方式累积变形。在轴线方向上,球体间的连接颈是变形最剧烈的位置,离连接颈越近,金属的径向变形和轴向变形越大。在横截面方向上,球体前半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越大;球体后半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越小。     

基于M-K理论的6016铝合金成形极限曲线预测

近年来,为实现汽车车身轻量化,大量的铝合金材料被用于汽车车身制造,由于6016铝合金具有良好的烘烤性能,被大量使用.但是传统的冷成形技术并不能成形复杂零件,因此热冲压-冷模具淬火成形技术被用到铝合金的成形过程中,板材成形领域中一个重要的性能指标是成形极限.本论文使用理论预测和试验两种方法对6016铝合金成形极限曲线进行了研究.首先,建立了考虑应变强化和应变速率强化的Fields-Bachofen本构方程,并将此本构方程引入到成形极限理论推导过程中;然后,基于M-K凹槽理论,对6016铝合金成形极限曲线进行了理论预测,并且采用Nakazima试验方法对预测结果进行了验证.结果显示,随着初始厚度不均度的增加,预测曲线向纵坐标的正方向移动;通过实验值和预测值的对比发现M-K凹槽理论对成形极限曲线的预测是可行的、准确的.     

JYGJ—1下行通道仪的硬件实现

地面与井下的信息通道是实现“井眼轨迹遥控系统”的必要条件，上行通道的随钻测量系统已是全球的商品，而下行通道目前仍没有成熟的产品。笔者就是在下行通道系统总体方案的基础上，对其硬件的设计与实现予以分析和讨论。     

激光冲击成形中率相关的初步研究

采用试验和仿真相结合的方法,研究了率相关因素对激光冲击成形的影响.先将黄铜和不锈钢板材进行激光冲击成形试验,并对其变形场进行测试和分析;然后,用ABAQUS仿真软件模拟冲击成形过程,针对材料的率相关和率无关2种情形分别建立了仿真模型进行研究.数值仿真和试验结果的比较证实了率相关仿真模型的有效性.结果还表明:在激光冲击成形分析中,对不锈钢等率相关材料必须考虑率相关的影响,而对于黄铜等率无关材料,率相关因素可忽略不计.     

编织纤维金属层板成形性能及充液成形工艺分析

为了解半固化工艺下不同编织方式的纤维金属层板力学及成形性能,进一步优化半固化纤维金属层板充液成形工艺,通过拉伸试验,对半固化、固化工艺下不同铺层角度的平纹和破斜纹编织纤维金属层板进行力学性能测试,并通过充液成形试验验证工艺的可行性。研究结果表明:半固化工艺可以使编织纤维金属层板在与纤维成45°方向上具有最佳的成形性能,而在0°方向上成形性能提升有限。固化后的编织纤维金属层板具有更高的强度,半固化纤维金属层板的最优压边间隙选用与纤维金属层板板厚一致较为合理,这可能是由于中间层预浸料弹性性质原因。当压边间隙为1.2 mm,液室压力为10 MPa时,可以得到无缺陷的筒形件。     

创新战略支撑跨国并购——杭州机床集团跨国并购启示

杭州机床集团有限公司自去年跨国并购德国百年企业abaz＆b磨床有限公司以来，技术创新捷报频传，公司打破国外垄断的MKL7150×16／2型七轴五联动数控强力成形磨床日前通过鉴定。七轴五联动数控缓进给成形磨床是目前国内最高水平的机床品种之一，是机电一体化产品。七轴五联动数控强力成形磨床主要用于飞机发动机叶片、蜗轮圆弧叶冠的成形磨削等。目前，国际上只有极少数几个工业发达国家掌握该项技术。该机床的社会效益明显，成功替代了进口设备，每台可节省外汇200万美元，对抑制昂贵的进口机床价格起了非常好的作用。该机床打破了国外高端成形磨床领域的技术壁垒，使我国在高档机床制造方面占领了新的高地，也使集团有了跨国逐鹿的“高招”。[第一段]     

可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深工艺数值仿真

拉深筋高度变化对板料成形时的拉深阻力影响显著,而高强度钢板又是当今难成形板料之一,为此提出可控拉深筋技术以提高高强度钢板成形性能。建立JAC590Y高强度钢板固定拉深筋盒形件拉深成形数值模拟模型及实验装置,通过模拟和实验结果对比分析,得到不同拉深筋高度对高强度钢板成形性能影响显著。依据板料拉深过程中拉深力变化规律设计上升——停止——下降的可控拉深筋运动路径,将此路径应用到类似盒形件的高强度钢板汽车引擎盖边板拉深成形中,获得成形良好的20组方案且可控拉深筋对零件最小厚度影响显著。最终对这20组零件最小厚度均值进行极差分析,得到可控拉深筋最优路径组合及主要影响因子H2,通过GA-BP神经网络及回归分析预测因子H2影响下零件最小厚度变化规律。     

激光冲压钛板小曲率成形技术研究

采用传统的工艺成形钛合金比较困难,因而探索钛合金板材成形的新工艺和新技术具有十分重要的意义。利用激光冲击波技术对钛合金板料进行了成形试验,所采用的激光波长为1.064μm,脉宽约23 ns,能量35 J左右,有效光斑直径为8 mm,脉冲的重复率为0.5 Hz。探讨了激光连续冲击条件下板料成形深度、成形轮廓与激光参数、约束边界条件和冲击路径之间的变化规律。研究结果表明,激光冲击路径不同,产生的最大变形量不同;受冲击区域表面光洁度有明显提高;随激光冲击次数的增加,板料塑性变形越大,成形深度越深。     

基于可控拉深筋的高强度板拉深性能优化及预测

合理地调节拉深筋阻力可以有效地改善板料拉深的成形质量,为此提出可控拉深筋技术以提高高强度钢板成形性能.以JAC590Y高强度钢板为研究对象,首先通过正交试验设计和数值模拟软件Dyanform相结合,研究三种不同类型的拉深筋运动轨迹对平底盒形件成形性能的影响,以极限拉深深度评判成形性能优劣,确定了优化的拉深筋运动轨迹类型为上升—静止—下降路线,并通过极差分析得到其主要影响因子H1和H2,同时结果表明三类可控拉深筋运动轨迹均能提高高强度钢板的成形性能.然后基于优化的可控拉深筋运动轨迹类型,通过模拟试验数据建立其各个因子与极限拉深深度的GA-BP(遗传算法-反向传播)神经网络预测模型,检验表明该模型能够较好地预测因子对极限拉深深度的影响,预测值与测试值的误差在5%以内.     

基于微束等离子焊的快速成形中成形参数的优化

介绍了一种基于微柬等离子焊的直接金属快速成形方法，采用正交试验方法对成形工艺参数对截面宽高比的影响规律进行了研究，并获得了优化的工艺参数．研究结果表明，用宽高比大的成形轨迹制作的零件质量比用宽高比小的成形轨迹制作的零件质量高，而且脉冲电流、送丝速度、占空比、扫描速度和离子气流量对宽高比有显著影响．对采用优化参数制作的零件进行了表面平整度、抗拉强度、延伸率的测试，其测试数据明显优于未经优化参数制作的零件．