偏心轴类零件楔横轧轧制力分析

利用有限元手段对偏心轴类零件楔横轧轧制成形中的轧制区轧制力进行了系统全面地研究,在此基础上分析了偏心轴类零件楔横轧非轧制区接触力的产生原因及其对偏心轴类零件楔横轧轧制成形带来的影响.研究结果对认清偏心轴类零件楔横轧轧制成形机理、旋转条件、偏心极限都具有十分重要的意义.     

变断面零件轧制数控压下系统

通过采用数控压下系统和轧件尺寸在线检测系统的闭环控制,实现了变断面零件轧制成形的数控压下,并用典型模拟件进行了试轧·在使用直径３６０ｍｍ轧机轧制１０．０ｍｍ×２０．０ｍｍ矩形断面坯料时,轧件宽展偏差小于０．５ｍｍ·结果表明,该系统可以明显提高变断面零件轧制的尺寸精度·编制的智能化控制软件,便于人机交互,提高管理水平,对变断面零件直接轧制成形具有很大的实际意义和应用价值·     

驰骋在零件轧制的高效时代

轴类零件轧制技术是一种机器轴类零件成形新工艺、新技术，它与传统的锻造、切削等方法比较．生产效率高、节能节材、产品质量好。该技术已在汽车。拖拉机、摩托车、发动机等的轴类零件以及球磨钢球、轴承钢球、锚杆上得到推广应用。目前我国的高效零件轧制技术已具有国际先进水平，有些方面还处于国际领先地位。北京科技大学机械工程学院零件轧制研究中心副主任张康生研究员致力于这项研究多年，在轧制理论、工艺技术、模具设计与制造等方面都取得丰硕成果。     

偏心轴类零件楔横轧轧制区轧制力差的影响因素

两轧辊在轧制区的轧制力不对称性是偏心轴类零件两辊楔横轧轧制成形的一个显著特征. 利用有限元法计算了偏心轴类零件楔横轧成形中轧制区轧制力差,并对其影响因素进行了较为系统全面的分析,阐明了影响因素对轧制力差的影响机理,最后还综合分析了各影响因素对轧制力差的影响程度.     

楔横轧反楔堆轧改善空心零件过渡轴肩的壁厚减薄

楔横轧随形轧制空心零件在过渡轴肩位置会产生壁厚减薄,降低零件的力学强度,改善轴肩的壁厚状况是必须解决的问题。本文基于有限元模拟方法,揭示空心零件成形时壁厚减薄的产生原因,提出采用楔横轧反楔堆轧改善轴肩壁厚的成形方法,分析反楔堆轧增加轴肩壁厚的主要影响因素,从而获得轴肩壁厚增厚的成形方法和最佳条件,实现了楔横轧随形轧制空心零件轴肩位置的显著增厚。通过轧制试验,验证了有限元模拟分析模型的可靠性。     

楔横轧空心件压扁变形对成形的影响

楔横轧空心零件过程中轧件会发生压扁变形,增加了成形的困难. 文中首先采用有限元数值模拟的方法,对平板压缩实心零件和空心零件进行对比,研究了空心零件压扁变形的特征,并得到了压下量和相对壁厚是影响压扁变形程度的主要因素. 通过模拟两辊楔横轧成形实心和空心零件的轧制过程,分析了压扁变形使空心零件旋转条件变差的原因及其对轧制过程和成形结果产生的影响,进而提出了改善成形条件的方法.      

高强度弯曲零件回弹模拟分析

以一汽车高强度弯曲零件为研究对象,应用Dynaform软件对弯曲零件的冲压成形过程进行数值模拟,分析常温与热冲压成形后零件的回弹情况,研究热冲压成形过程中板料初始温度、冲压成形速度对零件回弹的影响规律.结果表明:在常温条件下零件成形无缺陷,但最大回弹量较大,为1.48 mm,零件尺寸精密度得不到保证;采用热成形方法后,零件回弹得到较大改善,板料预热温度对零件回弹影响复杂,随冲压成形速度的增加,回弹量减小.     

领跑中国轴类零件轧制技术推动科技成果转化和产业化——访北京科技大学教授、中国工程院院士胡正寰

"实验室的成功与工业生产并不是一回事……科学实验有1/100的成品率就给成功带来希望;工业应用有1/100的废品率就无法投产。而实现后者比前者不知要多付出多少倍的劳动,甚至包含着失败。"这是胡正寰院士对实验室研究与工业生产关系的形象比喻。胡正寰院士是我国著名的零件轧制专家,现任北京科技大学教授、博士生导师。他长期从事对轴类零件轧制新技术     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

纤维增强金属层板零件充液成形过程及工艺分析

对某型号飞机外表面盒形件进行研究,应用有限元软件Abaqus/Explicit建立玻璃纤维增强铝合金层板充液成形的有限元模型,研究充液成形过程中液室压力以及压边力对成形结果的影响,并通过实验验证仿真结果的准确性;通过对成形后的零件进行真空固化处理,最终得到合格零件。研究结果表明:在该方盒形零件的充液成形过程中,当成形加载压边力为2.0 MN,液室压力为30 MPa时,可以成形出质量良好的零件;成形后真空固化处理工艺能有效校正零件翘曲等现象,提高零件强度和刚度。     

基于特征的回转体类零件成形工艺推理机制

针对回转体类零件成形工艺特点,研究了基于特征的回转体类零件挤压成形工艺推理机制.应用特征建模和知识熔接技术,建立了基于特征并包含几何特征层、工艺特征层和工艺推理层3个层次的回转体类零件特征模型,并研究了各层次之间的知识传递方法.建立了基于特征的回转体类零件成形工艺设计系统,通过应用特征组合、特征搜索匹配、工艺特征排序等技术完成挤压成形工艺路线推理,实现领域专家知识的应用,极大地提高了回转体类产品工艺设计的效率和质量.     

钛合金零件成形工艺及模具设计

通过分析钛合金零件的结构及其成形工艺特点，拟定针对性成形工艺并进行相应工艺试验，研究了成形工艺对成形效果的影响，实现了该类钛合金零件在热压成形机上热压成形。解决了钛舍金零件成形的问题，满足装配和表面质量要求。用CATIA软件实现粒弯模的三维建模过程，体现了CATIA软件在模具设计中的优越性。     

板料零件应变测量的网格图像处理

基于网格测量板料冲压零件拉延成形的面内应变分布和厚度变化,是进行冲压成形分析的一种有效手段.结合实例研究了视觉测量中的关键技术之一——网格图像处理主要步骤、理论及方法.结果表明采用图像处理技术能改善网格图像的视觉效果,提高图像的清晰度;突出图像中的有用信息,削弱干扰和噪声,强调边缘,从而将图像转换成了一种更适合人或机器进行解释和分析处理的形式,是视觉技术进行板料零件应变测量的必备基础.     

小断面收缩率轴类零件楔横轧成形的可行性分析

利用ANSYS/LS-DYNA软件,对楔横轧小断面收缩率轴类零件的成形过程进行了有限元数值模拟,通过与常规断面收缩率轧件对比,分析了小断面收缩率轧件的表面和心部质量情况.结果表明:相同工艺参数条件下,小断面收缩率轧件横截面的椭圆度大于常规断面收缩率轧件;由于小断面收缩率轧件中心点处的平均应力和最大主应力均较大,因而更容易发生心部缺陷.提出了改善轧件表面和心部质量的措施.经轧制实验验证,楔横轧成形小断面收缩率轴类零件是可行的.     

齿轮轴齿形轧制成形的模具设计与实验

将齿轮的轧制成形与传统的楔横轧原理相结合,在轧制成形轴类零件的同时实现齿形部分的轧制成形,不仅可以实现齿轮轴零件的近净成形,而且可以提高齿的承载能力及使用寿命.在轧制齿形部分的过程中,对轧件的进给采用分段阶梯式进给方式,轧件在模具的带动下以自由分度方式进行轧制.通过数学模型和实验,给出了轧制各阶段模具齿距的计算方法和变化规律、模具的齿形设计方法、模具对轧件首次分度时最小进给量的计算方法以及轧制各阶段进给量的变化规律.用De-form-3D数值模拟仿真软件模拟轧制过程,在H630轧机上轧制出模数m=2,齿数z=20,压力角a＇=20°的齿轮轴上的齿形,实验证明在楔横轧机上轧制齿轮轴上的齿形是可行的.     

基于正交设计的局部结构镁合金板材零件热冲锻成形工艺优化

板材冲锻成形技术是一种板材零件的成形方法,在板材形状成形的同时对于局部特征结构进行体积成形。对于一些带有凸台、凸筋类局部结构的板材零件,其成形过程需要运用冲锻成形的方法来实现。铝合金、镁合金等轻合金比较适用于冲锻成形这种方法。该工艺具有生产效率高、材料利用率高、零件精度高等特点,现已广泛应用于小型板成形零件的生产当中,同时也是材料成形领域中的研究热点。针对带有局部特征结构的AZ31镁合金板材零件的热冲锻成形过程进行模拟,设计正交模拟方案,考察温度、凸模内孔圆角半径、摩擦因子、板材厚度和板材直径等参数对成形性能的影响。结果表明,一定的摩擦条件、良好的成形温度、合理的模具结构和板材厚度的选择,可以有效减小成形所需的最大载荷,并能够获得成形性能更好的工件。     

轨迹成形法加工非球面光学零件新技术的研究

为了解决非球面光学零件加工难的问题,提出了一种轨迹成形法加工非球面的新原理,并对其理论、成形机理及机床结构原理进行了研究;在研制出的原理样机上验证了原理的正确性、可行性和实用性,进而说明了该技术的优点。     

汽车骨架零件成形工艺分析

本文介绍了拉延、胀形、弯曲、校形等几种常见薄板成形工艺,然后根据汽车骨架零件的结构情况分析其成形特点,结合各种薄板成形工艺制定出该零件的多工步成形工艺方案。本文的研究工作对于汽车零件的实际生产能够起到有益的借鉴作用。     

基于微塑性成形的微型零件批量制造技术

针对微塑性成形工艺的特点,选择压电陶瓷作微驱动器,研制出微塑性成形专用设备,实现了在较小位移内获得较大输出载荷。使用研制的设备开展微型零件成形工艺研究。对微型齿轮件的成形质量进行分析表明,微型齿轮齿面光滑,表面质量好;在横截面上流线与齿轮轮廓一致,利于提高成形件的综合机械性能。使用3003铝合金箔板研究了微型杯的拉深成形工艺,分析了工艺参数对微拉深成形的影响规律,成功的拉深出最小外径为1mm的微型杯件。以上结果表明,微塑性成形技术能够批量地成形出高质量的微型零件。     

大型复杂零件的挤压铸造成形技术

以某特种车辆支架零件为例,提出一种适用于大型复杂零件的挤压铸造成形工艺,设计了模具,并运用Pro CAST软件进行了铸件流动场和温度场的数值模拟分析,验证了成形工艺参数.最后运用A356铝合金进行了大型复杂支架的挤压铸造成形实验,试制铸件满足要求.研究结果表明,所设计模具对大型复杂零件具有较好的成形能力,从而验证了该成形工艺对实现大型复杂零件挤压铸造成形的可行性和有效性.