正交复合超声振动拉丝

为促进超声振动拉丝的实际应用,针对不同施振方式的作用效果,建立了一套正交复合超声振动拉丝实验系统,系统由超声波驱动器、超声振动系统、拉丝模和拉丝机等组成.利用有限元法对正交复合超声振动拉丝进行仿真模拟,分析超声振动拉丝的加工机理.通过对铜丝的一系列拉拔实验,考察了在实际拉丝加工过程中,纵向振动、横向振动和正交复合超声振动对拉拔力和丝表面质量的影响.实验结果表明:当振幅达到一定值后,正交复合超声振动的作用效果最好,能使拉丝机的张力调节周期有效延长3倍以上,减少了丝材的不均匀变形,使拉丝更趋于稳定;当拉拔速度为980 mm.s-1时,可使拉拔力减小近10%,改善了丝材表面质量.     

干式连续拉丝机的几种冷却方法

介绍干式拉丝机的几种冷却方法，增强拉丝机的冷却效果可以提高拉丝模具寿命，减少拉拔道次，提高拉拔速度，减小拉拔力，从而提高钢丝的综合力学性能和表面质量，降低能耗，提高拉丝机工作效率。     

铜线拉丝模具的优化设计

针对当前铜线拉拔过程中,铜线拉丝速度提高,模具磨损加重的问题,通过对铜线拉丝模具的几何尺寸和金属丝塑性变形的数学分析,基于经典的上界定理,建立数学模型,求解在铜线拉拔过程中,具有最小功率下铜线拉丝模具压缩区的最佳锥角,并估计其误差。采用拼合的凹模模拟铜杆拉拔过程,测得拉拔因子,同时就模具的材质、润滑条件和拉拔力对最佳锥角的影响进行了讨论。研究表明,当铜线截面压缩率为20％～25％之间时,铜线拉丝模具压缩区的锥角2α控制在17°～20°的范围中为最优,此时铜线拉拔过程可有效减少模具磨损,延长了模具寿命。     

条带式带倾齿加筋的界面特性及拉拔机理

对低超载下的条带式带倾齿加筋进行大量的拉拔试验,研究拉拔力随齿筋倾角、齿筋高度、齿筋间距的变化特性.在拉拔试验的基础上,推测条带式带倾齿加筋极限拉拔阻力的组成：水平筋上下表面与土体界面摩擦阻力、齿筋的端面摩擦阻力（齿筋端面力的水平分量）、齿筋的侧阻力（拉拔方向前后两侧面压力差的水平分量）、水平筋与齿筋的左右两侧面与土体的摩擦阻力.运用极限平衡理论分析条带式带倾齿加筋砂土的界面作用机理,建立条带式带倾齿加筋极限拉拔力模型.     

高碳低合金钢丝拉拔杯锥断口的成因

对高碳低合金钢丝拉拔杯锥断口形成的原因进行了实验分析，结果表明，高碳低合金钢丝拉拔杯锥断口的根本原因是钢丝芯部组织缺陷和钢丝拉拔过程中芯部与外层的不均匀变形共同作用的结果。通过提高盘条钢质的纯度和均匀度，改善拉拔工艺，降低拉拔摩擦系数，可以显著减少杯锥断口的发生。     

全长黏结大变形让压锚杆波纹套筒阻力计算及试验研究

软岩巷道在建设过程中常常出现大变形现象,极易造成锚杆与围岩之间变形不协调而使锚杆过早屈服破坏,严重影响矿井生产的安全及效率。为了更好支护软岩巷道,提出一种全长黏结大变形让压锚杆,相较于普通锚杆,该锚杆可以提供较大让压距离和连续工作阻力。首先,介绍了该锚杆的主要结构特点,分析了工作原理,指出其工作全过程分为弹性变形阶段、让压变形阶段及极限变形阶段;然后,通过理论分析得到波纹套筒阻力计算公式,研究了各参数对阻力大小的影响;最后,通过室内拉拔试验对该锚杆波纹套筒阻力值进行测试,试验结果表明理论计算结果与实测数据误差为7.4%,两者吻合度较好。     

超声波在拔丝加工中减摩降载作用的研究

为了搞清超声波在拔丝加工中产生降载效应的机理,在自制的超声波拔丝装置上对黄铜丝进行了一系列冷拔加工的实验。结果表明,在模具上施加超声波,可以有效地降低拉拔力,超声波输出功率愈大,拉拔力的降低幅度愈大,在本实验的工况范围内,最大可降低３７％。超声波的降载效果与拔丝速度有关,在相同的超声波功率作用下,拉拔速度愈小,拉拔力的减少幅度愈大。通过对拉拔丝材表面的扫描电镜观察,表明施加超声波还可改善线材的表面质量,减少表层损伤,降低表面粗糙度。提出了一个简化的超声波拔丝拉拔力的计算模型。根据这一模型所得出的超声功率和拔丝速度对拉拔力影响的计算结果与实验结果能较好的吻合,从而初步说明了超声波所产生的减摩降载作用主要是由于模具和线材之间的断续接触和冲击造成的。     

基于有限元仿真的铜材拉拔道次优化

为了深入研究拉拔道次对铜材拉拔过程的影响,运用非线性有限元分析软件对多道次铜材拉拔过程进行仿真,并对比分析了生产用铜材多道次拉拔和双递减法所得铜材多道次拉拔对铜材等效应变、等效应力及残余应力的影响。模拟结果表明,在总延伸系数相同的情况下,对铜材拉拔道次的优化可以减少铜材拉拔中的不均匀变形,降低拉拔后铜材的残余应力,从而改善铜材拉拔质量、提高拉拔效率。对实际铜材多道次拉拔的配模优化有重要指导作用。     

钢丝生产中的硬质合金拉丝模

拉丝模是实现钢丝顺利拉拔的主要工具。该文首先介绍了拉丝模的分类。硬质合金材料具有优良性能,我国拉拔钢丝使用的模具主要是硬质合金模。为了适应高速拉丝,出现了直线型模具,直线型模具有4个区:入口区、工作区、定径区、出口区,介绍了直线型模具的主要特征和基本尺寸。拉丝模在拉丝过程中会不断磨损,模具的修复步骤有清净处理、划分缺陷、修模。最后提出了提高拉丝模具使用寿命的7种方法和拉丝模的4个研究方向。     

一种镀锡铜线连续生产一体设备

该实用新型公开了一种镀锡铜线连续生产一体设备,包括放线部分、拉丝部分、退火冷却部分、酸洗部分、镀锡部分和收线部分,通过在拉丝部分中完成两次拉拔,达到提高产量的目的,冷却箱的设置,提高了冷却效率,在镀锡池池内设有弧形管道,铜线在镀锡池内进行镀锡时,使得其转向为逐步变换,减少了镀锡过程中的阻力,在弧形管道和眼模座之间设置栏栅,其栅口的位置使得铜线由弧形管道送至眼模座过程中分摊了一次变向角度,使得铜线行线阻力减少,使得铜线镀锡均匀,不易发生断线、折线等现象,具有加工效率高,加工出的镀锡铜线品质好等特点。     

砂土与土工合成材料拉拔试验分析

利用大型拉拔设备,结合数码可视化跟踪技术和土体变形无标点量测技术,进行砂土与土工合成材料拉拔试验,分析不同法向压力、格栅嵌固长度和格栅类型对拉拔特性的影响.以数码可视化跟踪技术跟踪拍摄砂土与土工合成材料界面的相互作用过程,并分析力格栅拉拔过程中砂土接触位移的规律.分析结果表明,在低法向压力下拉拔阻力较快达到峰值,拉拔曲...     

水箱拉丝机拉拔锌线材用辊模的设计及应用

采用水箱拉丝机进行较高速度拉拔模连续拉拔制备锌线材,发现拉拔产生的热量易使锌线材晶粒粗大,进而导致锌线材的脆性增大和抗拉强度降低,因此,拉拔模拉拔速度受到限制。辊模拉拔发热量小,变形量大,对拉拔油要求不高,适合替代拉拔模在较高速度下拉拔锌线材。现有辊模以单组逐道次拉拔为主,且体积较大不适合安装于水箱拉丝机内使用。通过简化辊模结构及孔形设计,以适合安装于水箱式拉丝机内替代拉拔模拉拔锌线材。试验表明,改进后的辊模组合,可替代拉拔模安装于水箱拉丝机拉拔锌线材,单组辊模变形量可达到拉拔模变形量的两倍,拉拔速度提高31%,能耗明显降低。采用低黏度油品替代拉拔乳化液,可减少污染物排放。     

锥形管连续无模拉拔速度控制模型的理论与实验分析

基于金属体积非压缩性原理建立了锥形管连续无模拉拔速度控制模型,分析了无模拉拔变形过程中拉拔速度等工艺参数对变形区体积以及锥形管形状和尺寸的影响,并进行了实验验证.结果表明:拉拔速度不仅与进料速度、坯料尺寸、拉拔后锥形管的形状和尺寸有关,还与冷热源距离等工艺参数有关;拉拔速度随时间呈非线性增加;随着拉拔速度的增大,变形区的体积减小;冷热源距离越长、进料速度越大,变形区体积变化越大;当速比一定时,减小进料速度、增大冷热源距离,可以减小锥形管形状和尺寸误差、提高控制精度.     

超声振动对内燃机缸套摩擦润滑状态的影响

降低缸套-活塞组件的摩擦力是提高内燃机可靠性和耐久性的重要技术问题。在关于摩擦副减摩的研究与实践中,超声振动减摩因其良好的减摩性能得到了研究人员的广泛关注。为了研究超声振动对内燃机缸套组件摩擦润滑状态的影响,对比分析了在缸套外壁有、无超声激振条件下的内燃机摩擦损耗。通过对内燃机缸体进行结构改制,在内燃机倒拖试验台上引入超声激振设备,搭建了新型单缸内燃机的超声振动减摩试验台架。通过试验研究了内燃机缸套活塞组件在不同激励工况下的超声振动减摩情况。研究表明:施加高频振动后,缸套-活塞组件间出现了接近于粗糙度等级的动态变形,内燃机摩擦损耗较未激振前呈现出小幅降低。     

超声振动对内燃机缸套摩擦润滑状态影响的研究

降低缸套-活塞组件的摩擦力是提高内燃机可靠性和耐久性的重要技术问题。在关于摩擦副减摩的研究与实践中,超声振动减摩因其良好的减摩性能得到了研究人员的广泛关注。为了研究超声振动对内燃机缸套组件摩擦润滑状态的影响,本文对比分析了在缸套外壁有、无超声激振条件下的内燃机摩擦损耗。通过对内燃机缸体进行结构改制,在内燃机倒拖试验台上引入超声激振设备,搭建了新型单缸内燃机的超声振动减摩试验台架。通过试验研究了内燃机缸套活塞组件在不同激励工况下的超声振动减摩情况。研究表明：施加高频振动后,缸套-活塞组件间出现了接近于粗糙度等级的动态变形,内燃机摩擦损耗较未激振前呈现出小幅降低。     

超声振动辅助抛光氮化镓分子动力学仿真分析

为了揭示超声振动辅助抛光（UVAP）氮化镓（GaN）的微观机理,为优化超声参数实现GaN材料高效去除和改善表面质量提供指导意见。采用分子动力学（MD）模拟方法研究了超声振动条件下单个磨粒在氮化镓（GaN）材料表面的划擦行为,并分析了超声振动周期和幅值对GaN材料去除行为的影响。结果表明,随UVAP振动周期的增大,平均切向力不断减小,平均法向力先增大后减小,损伤层厚度先降低后逐渐趋于平缓。振动周期为40 ps时,去除原子数量为常规抛光的5.6倍,同时损伤层深度仅为15.85 ?。而随着UVAP振幅的增加,平均切向力先减小后增大,平均法向力不断减小,划痕宽度和损伤层深度非线性增大。在振幅为8 ?时,损伤层深度与常规抛光基本保持一致,且去除原子数量相比常规抛光提升了4.6倍。UVAP较常规抛光能够降低平均磨削力,增大划痕宽度,提升去除原子数量,具有优异的抛光效果。UVAP振动周期和振幅的增大均会增加划痕底部的位错类型。此外,位错总长度的大小主要受振幅的影响,而与振动周期基本无关。通过调控UVAP振动周期和振幅分别为40 ps和8 ?,能够保证较好的表面质量和较高的材料去除效率。     

基于阳极极化技术改善FeSi6.5钢的成形性能

FeSi6.5钢是一种优异的软磁材料，然而较低的塑性使其加工成薄板或细丝非常困难。本文提出了一种改善FeSi6.5钢塑性和成形能力的新方法。在FeSi6.5钢受力变形时，对其实施阳极极化，利用化学力学效应促进其塑性变形。本文对在硫酸溶液中拉伸和拉拔变形的试样施以电流密度为0–40 mA/cm2的阳极极化电流，研究了阳极极化对FeSi6.5钢的室温塑性变形行为和成形性能的影响。结果表明，阳极极化后，FeSi6.5钢的塑性和成形性显著提高。经受阳极极化的试样的塑性伸长率为4.4%–7%，但在空气中仅为2.7%。与在去离子水拉拔相比，阳极极化下的拉拔变形抗力降低了12.5%–26%。软化效应主要归因于表面原子溶解降低FeSi6.5钢的加工硬化程度。采用Hollomon方程和Voce关系，结合Kocks–Mecking（K–M）方法，分析了FeSi6.5钢丝在阳极极化条件下的加工硬化机理。这些数据支持表面原子溶解促进位错滑移的观点。采用电化学法制备了FeSi6.5冷拔钢丝，五道次拉拔后钢丝表面光滑，延展性好，无裂纹，总截面积减少88%。阳极极化辅助拉拔是一种很有前途的加工硬脆金属材料的技术。     

悬浮填料控制MBR膜污染效能研究

以聚丙烯无纺布为膜组件,向浸渍式膜生物反应器中投加软质多孔、悬浮填料处理人工废水。分析测定膜污染阻力（Rf）、滤饼层阻力（Rc）、膜通量（FLUX）、跨膜压力（TMP）及处理水浊度和CODCr的变化,研究软质悬浮填料控制膜生物反应器膜污染的效能。实验结果表明,投加软质悬浮填料能有效降低膜污染阻力、滤饼层阻力和跨膜压力,增加膜通量,有利于延缓膜污染,提高膜组件的过滤性能;MBR中投加软质悬浮填料能提高CODCr的生物去除效率,但是降低了膜组件对微小悬浮固体的截留效能,增加了出水浊度和CODCr浓度。     

矩形辐射体夹心式复频超声换能器研究

研究了一种具有多个共振频率的矩形辐射体夹心式复频超声换能器．换能器由圆柱形后盖板、压电陶瓷晶堆及矩形六面体前盖板组合而成．根据表观弹性法和一维纵向振动理论。给出了此类复频超声换能器横向（x，y方向）及纵向（z方向）共振频率方程．用有限元法对给定具体尺寸的此类换能器进行了模态和谐响应分析，得出了其频率输入导纳曲线．理论和数值计算分析表明。此类超声换能器具有多个共振频率，可在不同振动模态上工作，达到了利用同一尺寸超声换能器产生多个共振频率的目的．     

Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的结构与性能

通过感应熔炼、浇铸、热轧和冷拔制备了Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料,采用XRD,SEM和TEM研究了Ni元素和拉拔变形量对其显微结构的影响。用拉伸实验测试了材料的强度,用标准四探针方法测量了材料的电阻。在Cu-Fe-Cr-Ni合金铸锭中,bcc结构的第2相为近球形颗粒形态,经过后续的变形加工,颗粒演变成了近圆形横截面的纤维。对Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料只进行了1次550℃中间退火,就可以获得较高的拉拔变形量(η=5.32),表明Ni的加入可以改善原位复合材料的塑性。随着拉拔变形量的增大,Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的强度增加,电导率下降。