微型三角件的微塑性成形技术研究

为研究微型零件的微塑性成形工艺,设计加工微型模具,借助扫描电镜对成形件的表面形貌进行观察和分析,用照片放大的方法测量成形件尺寸,分析成形应力、摩擦等对成形的影响。结果表明增大成形应力有利于提高微塑性成形性能,成形件几何尺寸精度依赖于模具的尺寸精度,采用塑性成形工艺可以成形出微型零件。     

双向人字槽液体润滑止推轴承动力性能

采用有限元法解雷诺方程，研究了双向人字槽液体润滑止推轴承的承载力、轴向刚度系数和阻尼系数，并与相同参数下正转、反转的单向人字槽止推轴承进行比较，计算结果表明，双向人字槽止推轴承的承载力、轴向刚度系数和阻尼系数稍差于正转时的单向人字槽轴承，但优于反转时的单向人字槽轴承，在合理的设计参数范围内，通过优化，双向人字槽液体润滑止推轴承可以得到良好的动力性能，在变向转动工况下，其动力生变化不大。     

中间尺度零件微细铣削加工工艺

论述了中间尺度零件微细铣削加工关键使能技术,然后介绍了自行研制的小型精密数控微细铣削系统,其定位精度可达1.53 μm.最后开展机床加工工艺实验研究,采用直径0.2 μm的端铣刀进行平面微细铣削加工,获得表面粗糙度值为215 nm;采用直径0.2μm的球头铣刀进行微直槽加工,尺寸误差在1-2μm以内;并进行了微螺旋槽、微齿轮及微半球典型结构件的微细铣削加工实验.分析结果表明系统已经具备了对中间尺度三维微小零件的微细铣削加工能力.     

基于流线的拟合曲线槽干气密封流场的数值模拟及分析

推导两光滑平板间干气密封微尺度流动场的非线性雷诺方程,应用PH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解,得到气膜压力的近似解析式,利用极坐标下的流线方程,通过Maple程序求解压力方程和流线方程得到符合条件的拟合曲线.建立拟合曲线槽干气密封的三维立体模型,运用Fluent软件对拟合曲线槽干气密封在气膜厚度为3～5μm时3种工况下的压力和泄漏量进行数值模拟和分析,并与螺旋槽进行比较.研究结果表明:在低压低速下,拟合曲线槽和螺旋槽的动压效果都不明显,且泄漏量相差不大;在中压中速下,气膜厚度δ=3μm、δ=4μm时拟合曲线槽的动压效果比螺旋槽好,但两种槽的泄漏量相差不大;在高压高速下,气膜厚度δ=3μm时拟合曲线槽的动压效果比螺旋槽好,并且泄漏量比螺旋槽小.     

轿车顶盖液压成形数值模拟分析

液压成形是依靠高压液体使金属坯料贴模成形的柔性加工工艺,具有成形产品质量轻、刚度好、形状及尺寸精度高、模具简单和生产周期短等诸多优点.在浅拉延大尺寸覆盖件液压成形过程中,如何设计加载路径,是液压成形技术的一个重要课题.文章采用数值模拟,对轿车顶盖的液压成形加载路径进行设计,同时对比分析了传统拉延与液压成形的成形性,结果表明液压成形汽车外覆盖件具有明显优势.     

锌基合金蜗轮精密成形方法及专用模具

江苏大学的“锌基合金蜗轮精密成形方法及专用模具”技术被授予国家发明专利．本发明提供一种锌基合金蜗轮的精密成形方法及专用模具，不但解决了蜗轮的齿部成形的问题，而且还解决了从模具中顺利取出工件的问题．成形方法采用锌基合金的液态模锻工艺，借助液态金属的流动性，使蜗轮的齿部成形饱满．其次，在成形工装上采用组合模具，按齿数组成镶拼结构，镶块可以实现一定量的水平位移，达到成形后的工件能顺利从模具中取出的目的．既保证蜗轮齿部形状与尺寸的精度，又能获得组织致密、内在质量优异的锌基合金蜗轮锻坯，并节省能源，大大减少后续加工工时，实现了节能节材的目的．     

人字形螺旋槽动压止推轴承性能分析

为了研究人字形螺旋槽止推轴承的结构参数对其静动态性能的影响,针对轴承的特殊结构,通过坐标变换在扇形坐标系下,建立了轴承的性能计算模型。在正交坐标系下运用有限差分法对雷诺方程进行了离散和求解,得到了轴承的膜厚压力分布;研究了槽数、槽深和螺旋角等结构参数对轴承静动态性能的影响,综合考虑油膜承载力和刚度等因素,确定了轴承各结构参数对应的最优取值;通过分析人字槽轴承内部流体的流动状态,得到了槽深间隙比对基于层流和紊流两种计算模型下所得结果的影响规律。研究结果表明:人字槽顶端为主要承载区,该区域内存在压力峰值;在加工允许范围内,可以增加槽数,在轴承间隙为0.01mm,槽深间隙比约为3、槽台宽比为0.7～1、螺旋角为60°时,轴承可以获得较好的润滑性能;当槽深间隙比大于3时,轴承内部会出现明显涡流,导致油膜承载力减小、温升升高,此时基本的雷诺方程不再适用。研究成果可为国产高性能CT设备中液态金属轴承技术提供一定的理论指导。     

微型直齿沟槽铜管充液旋压-多级拉拔复合成形

采用高速充液旋压-多级拉拔复合成形方法加工出了直径在6mm以下的、质量稳定的微型直齿沟槽铜管.在分析其加工成形机理的基础上,研究了加工参数对沟槽铜管质量的影响.结果表明:微型直齿沟槽铜管成形过程中,过大的拉拔级次压缩率会导致微型直齿沟槽铜管的轴向沟槽产生断裂或折叠,过大的圆度误差会导致微型直齿沟槽铜管表面产生皱折和凹陷;而拉拔模具入口锥角采用16°、定径区长度取4mm、出口锥角取30°、润滑条件良好及残余应力较小时,拉拔沟槽铜管表面质量更高.通过控制拉拔工艺参数和圆度误差,可获得直径在6mm以下的、质量稳定的微型直齿沟槽铜管,且内部沟槽趋于封闭,呈燕尾槽特征,有利于提高微型直齿沟槽铜管的毛细力.     

飞边槽桥部尺寸对模锻成形的影响

通过坯料在模锻型腔中的压挤成形过程 ,模拟开式模锻中飞边槽对金属充满型腔的作用 ,根据“变形金属最薄的部分常常是决定变形力的重要部分”这一观点 ,分析和探讨飞边槽桥部尺寸对模锻成形及变形力的影响 ,提出对高度较小、直径较大的齿轮以及复杂模锻件设计方法的改进 ,以提高该类锻件的模具寿命和生产率。     

带螺旋槽气体动压轴承频率特性的有限元算法

设计气体动压轴承时,需知其频率特性。目前最有名的是基于窄槽理论的方法。但在槽数较少,例如6至15槽时,其正确性由于端部和边缘效应而受到影响。也有若干作者建议了有限差分和有限单元法。但前者需要很密的网格,后者现仅有计算静载荷和静刚度的方法。本文提出了一个计算带螺旋槽气体动压轴承静态和摄动频率特性的高次、等参有限元方法。它可以比已有的有限差分及有限单元法大大减少所需的储存单元和计算机时。     

全动压气体轴承透平膨胀机机械性能的试验研究

在一台额定转速为10 64×104 r/min的高速透平膨胀机(轴径为25 00 mm,转子质量为891 g)上,采用新型弹性支承箔片动压径向轴承和螺旋槽动压止推轴承对全动压气体轴承透平膨胀机的机械性能进行了试验研究,达到了转速为12 16×104 r/min、超速14%稳定运转的良好效果.还对全动压气体轴承副的性能进行了研究,验证了全动压气体轴承高速透平转子失稳的主要因素是动压止推轴承承载力丧失而造成的止推轴承失稳,并对止推间隙的影响因素和变化规律进行了探讨.试验结果表明,在高速透平机械中采用国产全动压气体轴承是完全可行的.     

绿色节能制造技术——液压成形研究现状及发展

液压成形是依靠高压液体使金属坯料贴模成形的柔性加工工艺.它具有成形产品质量轻、刚度好、形状及尺寸精度高、模具简单和生产周期短等诸多优点,目前已在国外汽车工业中得到广泛应用.就液压成形工艺原理及分类进行了介绍,概述了液压成形设备发展及该技术在工业领域中的应用,并且总结了国内外相关研究进展及发展趋势.     

外存储器中流体动压轴承槽形构设计与仿真

讨论高道密度外存储器中主轴电机的流体动压轴承中的槽形结构参数对轴承性能的影响.在仿真轴承承载能力随槽形单个参数变化的基础上,提出了一种方法,通过Taguchi方法对槽形参数优化组合,然后与有限元法、耦合计算相结合,以获得具有良好轴承综合性能的组合槽形结构参数,实现了多目标设计.     

外存储器中流体动压轴承槽形结构设计与仿真

讨论高道密度外存储器中主轴电机的流体动压轴承中的槽形结构参数对轴承性能的影响．在仿真轴承承载能力随槽形单个参数变化的基础上,提出了一种方法,通过Ｔａｇｕｃｈｉ方法对槽形参数优化组合,然后与有限元法、耦合计算相结合,以获得具有良好轴承综合性能的组合槽形结构参数,实现了多目标设计．     

外径密封式螺旋槽推力轴承

本文提出一种外径密封的螺旋槽推力轴承新结构,并利用螺旋槽近似理论对该轴承进行了分析计算。文中给出了承载能力和刚度公式,同时通过实例论证了该轴承具有远大于普通螺旋槽推力轴承的承载能力和刚度。该种轴承结构为进一步提高空气动压推力轴承的工作性能开辟了新途径。     

外存储器中流体动压轴承槽形结构设计与仿真

讨论高道密度外存储器中主轴电机的流体动压轴承中的槽形结构参数对轴承性能的影响，在仿真轴承承载能力随槽形单个参数变化的基础上，提出了一种方法，通过Ｔａｇｕｃｈｉ方法对槽形参数优化组合，然后与有限元法，耦合计算相结合，以获得具有良好轴承综合性能的组合槽形结构参数，实现了多目标设计。     

Zr基非晶合金超塑性成形工艺研究

采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区间热压成形非晶合金微零件、机械研磨去除零件飞边和采用40%的KOH溶液腐蚀去除硅模具,得到非晶合金微型零件.自主研制了成形设备,仿真分析与实验相结合,解决了成形过程中设备的温度控制问题,比较分析了不同温度下的成形结果,实验与仿真结果符合较好.在410℃条件下成功制备出模数0.03、齿数66和厚度500μm的微型内齿轮,齿形轮廓清晰,X射线衍射仪扫描结果显示该微齿轮为非晶结构,从而验证了采用该工艺制备微型零件的可行性.     

论超塑性气压成形工艺：以“电子秤称重显示器”外壳零件为例

对超塑性材料Zn-22%A1板材作为＂电子秤称重显示器＂外壳进行气压成形的可行性进行了分析,着重解释了采用气压凹模成形法加工电子秤称重显示器外壳的生产模具结构、模具材料选择、设计模具零件所需尺寸的确定和工艺,对生产实际与理论探讨有其现实意义。     

上游泵送机械密封两种优化槽形及性能的对比

针对单列槽和人字槽,两种不同槽形的上游泵送机械密封进行性能对比.通过多目标优化理论构建液膜开启力与泄漏量之比的协调函数,并利用Maple软件对两种不同槽形进行优化和实例求解,获得最佳槽形参数.采用Solidworks软件建立两种不同槽形的端面微间隙液膜几何模型.在特定工况下,使用Fluent软件对密封内部微间隙三维流场进行数值模拟,获得两种不同槽形的端面开启力和端面压力的分布规律,并且通过计算,得到两种不同槽形的泄漏量.结果表明,人字槽形的端面最大压力、端面开启力均大于单列槽形,人字槽形的泄漏量(0.018L/h)小于单列槽形的泄漏量(0.072L/h).从而证明,人字槽上游泵送机械密封的动压效应及密封性能均优于单列槽.     

表面粗糙度对动压滑动轴承承载能力的影响

就表面粗糙度对动压滑动轴承载能力的影响进行了探讨。分析了单油楔液体动压润滑滑动轴承由于轴承表面粗糙度而形成微观收敛性油楔和发散性油楔及其轴承承载能力的影响。并提出了从表面粗糙度上提高轴承承载能力、减少磨损的措施。