大模数花键冷敲成形质量实验研究

本文针对冷敲工艺特点,通过测定花键表面的粗糙度和硬度值对冷敲花键表面质量进行定量研究,并观察微观金相组织,对冷敲成形内部组织特点进行研究。实验结果表明:冷敲花键表面成形质量较高,粗糙度Ra达到了7~8级;冷敲过程中,齿形发生加工硬化现象,晶粒被打碎拉长,形成流体状纤维组织沿齿形分布,强度硬度都得以提高。冷敲加工工艺生产出的花键轴综合性能较高。     

花键冷敲精密成形接触面积数值计算与分析

通过分析冷敲精密成形的金属变形过程、加载过程和边界条件,建立花键冷敲精密成形接触面积数学模型,对接触面积进行理论计算;被成形件在滚压模具中连续快速发生局部塑性变形,为了对花键类零件冷敲精密成形工艺的机理和工艺力学进行研究,通过分析花键冷敲精密成形过程滚打轮与工件接触过程,建立工件进给量与滚打道次数值关系,得出工件进给量与各道次之间打入深度关系及各道次面积演化规律;应用MATLAB数值分析软件对接触面积影响因子进行数值计算与仿真分析。     

花键冷敲机间歇分度机构研究

设计并分析了花键冷敲机分度机构及传动系统,对花键冷敲机分度机构中的关键部件进行了运动学理论分析;借助于三维造型软件及ADAMS软件进行了运动学模拟,得出了该种分度机构的运动规律及特点,为花键冷敲机分度机构的进一步研究与改善提供了理论依据。     

大模数花键冷敲机机架模态分析

机架是冷敲机设备的重要组成部件,其动态特性的优良直接影响到花键成形精度、机架使用寿命和设备工作性能。本文基于ANSYS软件平台,对自主研发的LQ-200数控冷敲机机架的前6阶振动特性参数和振动最大位移量进行了计算和分析,通过优化设计筋板尺寸改进了机架结构,改进后机架的模态参数变化不大,但振动最大位移量较改进前减小了64%。研究表明:冷敲机整机机架的振动形式主要以立式机身的扭转和弯曲为主,连接立式机身左右两立柱的上筋板、后筋板容易发生变形,固定传动齿轮轴的两个对称筋板在各阶模态振动中的变形较大。并且,改进后机架在没有显著增加机身质量的情况下,机架整体刚度得到增强,振动水平降低,整机性能稳定。本研究不仅为冷敲机机架动态设计提供了可靠的理论依据,而且为后续的瞬态分析、谐响应分析奠定了基础。     

基于ANSYS渐开线花键冷搓成形的数值模拟

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论,借助软件ANSYS,对渐开线花键冷搓成形过程进行了数值模拟,并对成形结果进行了分析研究,得出其变形及应力分布的规律,定量地计算出成形后工件的具体形状,得出齿形轮廓上不同节点具体回弹量.模拟结果可以代替反复的实物试验,为生产实际提供可贵的参考.有助于花键冷搓成形理论、花键搓齿板的设计与相关工艺进一步完善与发展.     

箱体初始变形对注入头工作性能的影响

针对连续管作业机注入头在现场作业过程中发生链条滚子碎裂、链轮磨损及箱体变形等问题，提出箱体初始变形对注入头工作性能的影响研究。利用SoildWorks软件建立设计箱体及不同初始变形箱体的几何模型，基于ANSYS Workbench软件平台进行注入头箱体有限元仿真计算，分析箱体结构强度及不同初始变形条件下箱体的变形规律，并通过试验验证了此仿真计算方法的可行性。结果表明：注入头箱体结构强度满足设计要求，箱体后板与左右侧板上部焊接位置存在应力集中，对箱体结构改进可以弱化应力集中现象；箱体初始变形越大，工作时产生的变形越大，Z向变形最明显；Z向初始变形最敏感，箱体向减速器侧发生初始变形会使箱体变形增大，向马达侧发生初始变形会抵消箱体变形。研究结果对注入头箱体的加工制造具有一定的指导意义。     

滚打速度对花键冷敲精密成形过程的影响规律

针对花键冷敲成形工艺的特点,以ABAQUS软件为平台,采用动态显式有限元法对花键冷敲精密成形过程进行了三维数值模拟,研究并揭示了花键冷敲成形过程中滚打速度对滚打力、应变和金属轴向流动的影响规律,研究发现随着滚打轮旋转速度的增大,滚打力和等效应变逐渐增大;花键轴端面凸起系数增大,金属轴向流向增加,"塌陷"现象越来越严重。     

花键冷敲机传动系统设计与分析

冷敲机是一种高速、重载、精密冲击成形设备,其传动系统的设计与性能直接关系到齿形轴类零件成形质量和精度。本文通过分析花键冷敲成形工艺原理,设计了花键冷敲机三大传动链,实现了滚打轮的旋转与工件的间歇分度运动、滚打轮的径向进给运动、工件的轴向进给运动之间的相互协调与精确同步;提出了冷敲机主要传动系统的设计计算方法。     

基于ANSYS的抽油机减速器箱体有限元分析

本文以某型号抽油机减速器为研究对象,利用Pro/E软件建立减速器箱体的三维实体模型,然后通过Pro/E和有限元分析软件ANSYS的无缝连接,将模型导入ANSYS中进行有限元分析。得到箱体的应力云图和变形云图,找到了该箱体的结构薄弱之处和材料富裕的地方,为减速器的改进提供了理论依据。     

花键冷敲成形本构关系研究

花键冷敲成形归结于材料的动态塑性变形过程,为了研究该过程材料动态响应特性,对三种常用冲击载荷下材料本构模型进行理论解析,并根据花键冷敲成形工艺参数对JC本构模型进行修正改进;通过三种本构模型在不同应变率和温度条件下的应力情况,使用流动应力预测值和实验值之差来评估模型误差值。最终结合成形过程物理机制、工艺参数和误差对比,结果表明:在大范围应变率和温度条件下,各本构模型均有其在一定范围内的适用性和精度,但对于花键成形应变率和温度范围内,PTW模型的误差率最小,能够较好预测金属流动应力。     

基于有限元的减速器箱体静力学分析

本文基于有限元分析与动态仿真技术,利用ANSYS软件对减速机箱体进行有限元建模,并对减速机箱体进行了静力学分析,通过对箱体的等效应力云图和向量位移云图的分析,从静力学的角度为减速机箱体的改进提供了相关的分析数据。     

冷敲成形机工作机构运动学与动力学分析

冷敲成形是生产大模数花键和汽车离合器齿毂等齿形轴类件的高效、先进成形工艺技术。在齿形轴类零件冷敲成形过程中,冷敲机要实现打轮高速旋转敲击、主轴径向进给、工件轴精确旋转分度和轴向微量进给等多轴同步运动,同时还要承受复杂的多变载荷,工作精度要求高。本文通过分析冷敲成形工艺过程,探讨了冷敲成形工艺参数计算理论和方法;结合设备和工艺参数,建立了成形过程冷敲机工作机构的运动方程和运动学与动力学数学模型,通过仿真与分析,揭示了各种运动和各工作主轴传动之间的匹配关系及其运行规律。     

基于动态仿真的副变速器箱体有限元分析

针对副变速器的破坏情况，在各个不同的工况下，对其进行动态分析，并建立动力学模型。根据通过计算得出的主变速器输出轴输出转速、径向跳动量以及水平跳动量来验证模型的正确性。在低速重载工况下，得出副变速箱箱体结构点的瞬态受力曲线，并以此曲线作为后续瞬态有限元分析的载荷输入。对副变速器箱体分别进行模态和瞬态的有限元分析，得出副箱箱体的各阶固有频率、等效应力云图，确定箱体的结构危险点，从而得出结构危险点的瞬态应力曲线、变形曲线。提出箱体结构的改进方案，并把改进方案与原方案进行对比分析，验证改进方案的合理性。改进后的产品已通过机械标准JB／T8582．3—2001台架试验。     

夹具对箱体加工变形影响研究

以某发动机箱体结合面的铣削工序为研究对象,采用有限元法模拟分析了夹具布局和夹紧力对箱体加工精度的影响。首先建立了箱体铣削力模型,计算了铣削力。箱体加工采用3-2-1定位方式,在夹紧力相同的条件下,改变夹紧的位置,采用有限元法,计算和分析了夹具布局对箱体加工变形的影响,从而确定了箱体铣削加工中夹具的位置。在此基础上,仿真分析不同夹紧力下箱体的加工变形。研究结果为发动机箱体加工中夹具布局和夹紧力确定提供了参考。     

外花键冷滚压精密成形滚压接触面积的计算与仿真分析

通过外花键冷滚压精密成形的变形过程分析及适当假设，建立外花键冷滚精密成形滚压接触面积的数学模型。根据数学模型，求解接触面边界，对接触面积进行理论计算。并借助数值分析软件MATLAB，对接触面积的影响因子进行数值计算与仿真分析。     

加工参数对高速冷滚打中击打力的影响

为了解决冷滚打加工参数的选择问题,以渐开线花键冷滚打过程为研究对象,进行冷滚打加工过程的有限元模拟和击打力测量试验,得到了击打力和冲击随加工参数的变化规律。研究结果表明:击打力随着进给量的增大而增大,随着滚打轮转速的提高先增大后减小。击打力受工件进给量的影响大,受滚打轮转速的影响小。降低工件的进给量和提高滚打轮的转速,可以有效减小加工过程中的冲击。     

尾座箱体的特性分析与优化

建立了高刚度数控机床的尾座箱体模型。通过运用Hyperworks软件,对其进行了有限元分析。获得了尾座箱体模型的变形、应力、低阶频率等相关性能。进一步对其进行拓扑优化,改变了尾座箱体的结构,提出了优化方案。该方案在保证最大变形,最大应力增大,低阶频率保持基本不变的情况下,可使重量减轻4.24%,减低了箱体的运动惯性,有利于提高箱体的控制性能。     

利用加工中心加工箱体孔时的变形分析

箱体是机器或部件的基础零件，孔加工是箱体加工的关键所在，加工中心尤其适合箱体零件的加工．结合实例对工件的装夹、受热以及刀具自重和切削力引起的箱体孔变形的原因进行分析，并提出解决问题的方法．     

冷压缩法消减7A85铝合金锻件淬火残余应力研究

为研究冷压缩法对7A85铝合金淬火残余应力消减效果,通过实验获得7A85铝合金的比热容、热传导系数、热膨胀系数等热物性参数,利用ABAQUS有限元软件对7A85铝合金试件进行淬火及冷压缩变形工艺仿真,研究淬火及冷变形工艺参数对试件残余应力的影响,对7A85铝合金试件淬火与冷压缩变形工艺进行实验研究,采用X线衍射仪分别测试试件淬火及冷变形后的残余应力。研究结果表明:当冷变形量为1%时,冷压缩法可降低试件约70%的淬火残余应力,随着冷变形量的增加,残余应力变化较小,表现出与拉伸法消减残余应力不同的变化特征。实验与仿真分析获得的残余应力绝对误差在40 MPa以内。     

5t装载机变速箱箱体有限元分析

5t装载机变速箱是装载机核心部件,箱体的强度和刚度直接关系到装载机能否正常运行.分析了变速箱箱体的结构布局及工作工况,利用数值模拟技术建立了箱体有限元模型,包括箱体实体模型简化、网格划分、约束和载荷添加,分析了有限元计算结果,并对变速箱结构设计、工艺提出改进建议.