液压抽油机油缸镗滚复合加工的研究

针对液压油缸传统加工工艺路线长、珩磨成本高、效率低、污染严重等问题,选择了一系列滚压参数,并将镗削与滚压部分成功地结合在一起,从而保证了油缸的使用性能和使用寿命.通过对液压抽油机油缸镗滚复合加工方法的研究,阐述了液压抽油机油缸表面加工工具的加工原理,介绍了工艺参数选择、滚压力的计算、结构设计等内容.因此,合理选择加工油缸镗滚压的工艺参数,是提高产品质量和工作效率的关键.     

基于ANSYS Workbench的滚压工艺参数分析

为了研究滚压工艺参数对液压缸内孔表面加工精度的影响,文章根据实际生产建立了比较合理的液压缸滚压加工简化模型,基于ANSYS Workbench对建立的简化模型进行了主要工艺参数的有限元模拟分析。通过分析比较,指出过盈量是影响滚压加工效果的最主要因素。同时讨论了在过盈量一定时,进给量和滚压速度对加工精度的影响。并对液压缸厚度问题进行了有限元模拟分析,分析表明,液压缸厚度对滚压精度也存在一定的影响,并且过厚的液压缸会造成材料的浪费。该研究为滚压加工的实际生产应用提供了有价值参考。     

滚压加工工艺参数对粗糙度的影响分析

通过控制变量法,从实验的角度分析了滚压加工的主要工艺参数对滚压加工精度的影响,并从弹塑性力学的角度分析了加工机制。经过分析比较,指出在加工中过盈量对粗糙度的大小起着决定性作用。同时讨论了在过盈量一定时,进给量和滚压速度对粗糙度的影响。该研究为滚压加工的实际生产应用提供了有价值的参考。     

GCr15SiMn轴承钢超声滚压表层组织及性能分析

目的 通过不同超声滚压加工工艺对GCr15SiMn轴承钢磨削态试样进行表面强化处理,并研究超声滚压加工工艺对表层组织及性能的影响.方法 采用扫描电子显微镜(SEM)对试样表面、截面组织进行观察,并用粗糙度仪和硬度仪对表面粗糙度、显微硬度进行表征.对不同电流、静压力参数下超声滚压加工试样表面、截面组织和性能的差异进行了分...     

超声滚压表面强化技术的研究现状与应用

超声滚压表面强化技术是一种新型的材料表层后处理工艺，利用预置初始静压力和动态超声冲击力耦合的方式对材料表层进行往复加工，从而达到“削峰填谷”的光整效果，获得更深的表面纳米硬化层和有益的残余应力。首先介绍了超声滚压技术的加工原理和特点，然后从试验影响参数、数值模拟、性能应用、复合加工工艺等几个方面总结了超声滚压技术的研究进展，其中工艺参数(静压力、超声振幅、主轴转速、进给速度、进给量、滚压次数和覆盖率)的择优对材料组织与性能之间的调控效果具有明显改善作用，通过对试验研究中的工艺进行数值模拟，选取优化的工艺参数可以获得较好的材料表面完整性。重点综述了超声滚压处理对金属材料在耐磨性和耐疲劳性能等方面的改善效果，以及其他工艺辅助超声滚压技术对材料性能提升的协同调控作用，通过对超声滚压工艺参数的合理选择，能够实现材料表面纳米结构的形成、有益残余应力的转化和表面显微硬度的提升等方面的协同效果，从而改善材料的微观组织形貌、耐磨性、耐冲蚀性和耐腐蚀性等。最后总结了现有超声滚压表面强化技术存在的不足，并对今后的研究方向进行了展望，即进一步结合工程产品需求和应用领域进行技术创新，进而推动超声滚压表面强化技术的持续发展。     

热作模具修复层表面滚压加工研究进展

热作模具因工作环境恶劣,在服役过程中易出现失效,造成资源浪费和成本升高。热作模具修复工艺可以延长其使用寿命、提高生产效率,修复层需经加工才能在表面质量和尺寸精度上满足使用要求。滚压加工是一种经济高效的光整强化工艺,通过滚压工艺可以提高热作模具修复层力学性能和使用性能,对热作模具修复层滚压加工的研究逐渐成为当前的研究热点。介绍了热作模具常见的失效形式和性能要求,从修复预处理、修复方法、修复后处理三方面概述了热作模具修复工艺研究现状,综述了修复层滚压加工研究现状,分析了传统滚压存在的问题,对滚压工艺的发展和热作模具超声滚压研究进展进行了介绍。在此基础上,对热作模具修复层的超声滚压加工研究进行了展望。     

发动机进、排气门杆的滚压加工

作为对传统气门杆加工方法的改进,提出了新型的滚压加工方法。介绍了该工艺的工作原理、设备及工艺参数,分析了该工艺的特点和经济效益。试验及实际应用表明,气门导柱应用滚压加工工艺是一种高质量、高生产率、低成本,能提高气门使用寿命和降低发动机油耗的新型加工方法。     

超声波辅助滚压加工中颤振的产生与抑制

对超声波辅助滚压加工中颤振的产生规律进行了探索,尝试通过理论对所得实验结果进行解释。分析不同工艺参数下工件表面振纹的分布情况,提出抑制超声波辅助滚压加工颤振的工艺措施,为超声波辅助滚压系统的工艺水平优化提供可靠指导。     

光整滚压加工工艺参数的选择

光整加工是提高机械零件表面质量的重要手段,而光整滚压加工可使表面粗糙度达到0.16μm,使表面层强度提高、耐腐蚀性增强.本文从理论上提出了主要工艺参数的计算式,并作了试验,用试验数据建立了图形,提出了工艺参数的数学表达式,并对工艺的设计步骤提出了具体建议.最后通过一实例,进行了滚压加工,并对加工零件作了寿命考核.试验结果表明,与一般研磨、珩磨加工方法相比,寿命提高了3倍.     

外螺纹冷滚压精密成形工艺研究进展

螺纹冷滚压成形技术是一种少无切削加工工艺,具有生产效率高、成形零件机械性能增加、零件表面质量好等优点,在航空、航天、车辆等工业中高性能、高强度螺纹类零件生产中广泛应用。分别从有限元建模仿真、表面硬化、工艺参数等方面评述了目前螺纹冷滚压成形工艺研究的国内外研究现状、存在的问题和发展趋势,指出了该工艺应用发展方向及需要解决的关键技术问题:局部加载多道次耦合下螺纹冷滚压成形高效建模仿真与优化技术;系统的螺纹冷滚压成形工艺理论;螺纹冷滚压成形过程运动特征研究及成形过程精确控制;大直径重载丝杠的精确滚压成形核心技术及新工艺。     

纵-扭复合振动超声深滚加工表面强化研究

目的基于纵-扭复合振动超声加工和超声深滚加工提出了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺,研究各深滚工艺参数对工件表面强度的影响,以验证二维超声振动加工技术在表面强化技术领域的应用效果。方法采用单因素试验法对6061-T651铝合金轴件分别进行纵-扭复合振动超声深滚与常规深滚加工试验,然后用MH-5数显硬度计测试每组参数下的表面显微硬度,研究静压力、工件转速和进给量对工件表面显微硬度的影响,并将两种试验结果进行对比。结果在设定工艺参数内,纵-扭复合振动超声深滚工艺所获得的表面显微硬度均高于同等加工条件下常规深滚工艺。纵-扭复合振动超声深滚加工时,表面显微硬度随静压力和工件转速的增大先增大后减小,随进给量的增大先减小后增大再减小;常规深滚加工时,表面显微硬度与静压力近似呈线性关系,且随工件转速的增大先增大后减小,随进给量的增大一直减小。结论纵-扭复合振动超声深滚加工工艺能更有效地实现6061-T651铝合金的表面强化处理。     

6061-T6铝合金纵-扭复合振动超声深滚加工试验研究

基于纵-扭复合振动超声加工和超声深滚加工提出了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺。采用普通深滚与纵-扭复合振动超声深滚2种加工方法对供应态6061-T6铝合金轴件进行表面强化处理,研究深滚工艺参数对加工表面质量的影响。结果表明:引入纵-扭复合振动后,超声深滚工艺参数对表面质量的影响规律与普通深滚不同,且在相同的工艺参数下,超声深滚所获得的表面粗糙度Ra值要小于普通深滚,最高降低约50%,而表面显微硬度和硬化率则有大幅提高,硬化率最高约为普通深滚的3倍,经纵-扭复合振动超声深滚处理后的表面更光滑,从而证明了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺能更有效地实现6061-T6铝合金的强化处理。     

超声波椭圆振动加工技术的研究进展

超声波椭圆振动加工是功率超声加工技术的重要分支之一,在硬脆性材料加工方面具有非常广阔的应用前景。综述了超声波椭圆振动加工系统的研究进展和超声波椭圆振动加工技术在车削、镗削、钻削、铣削、磨削、化学机械抛光、砂轮修整、表面滚压与焊接等方面的最新应用,最后对超声波椭圆振动加工技术的发展方向提出了一些建议。     

超声振动辅助滚压参数对钛合金表面残余应力的影响

结合有限元分析和实验研究,基于与普通滚压工艺的对比,对超声振动辅助滚压强化钛合金表面的残余应力场进行分析,获得了沿改性层深度方向的残余应力变化和瞬态应力分布云图。结果表明:与普通滚压相比,超声振动辅助滚压可改变滚压头和材料表面接触力的作用方式,使应力波沿着材料深度方向动态传播,从而产生更深的残余压应力影响层,并导致压应力层下移。在实验参数条件下,最大残余压应力值和表面残余应力值都随着静压力的增大而显著增大;随着主轴转速的增大,最大残余压应力值明显单调增加,而最大残余压应力层深度逐渐减小;振幅对残余应力场的影响不十分显著。     

超声滚压加工再生型颤振系统的稳定性分析

基于超声波滚压加工,探讨了加工过程中颤振的产生机理及控制途径。首先,将工件简化为转子模型、将滚压装置简化为单自由度的振动系统,建立了再生型滚压加工的颤振模型,并进行了特性分析。基于Matlab/Simulink仿真功能,绘制出不同滚压宽度值时的时域图,得到振动系统发生颤振的临界极限状态。仿真结果与理论分析计算的极限滚压宽度相符,对实际加工中抑制颤振现象具有积极的指导作用。     

超声滚压轴承套圈表面强化的研究综述

首先介绍了超声滚压的强化机理,通过位错的湮灭与产生将晶粒细化至纳米级,晶粒细化导致位错塞积、缠结,使晶间滑移阻力变大,增加材料变形抗力。进而综述了超声滚压工艺参数、表面完整性(表面形貌、残余应力及显微结构)对轴承套圈耐磨损性能与抗疲劳性能的影响规律。最后,针对单一超声强化的不足,指出了超声滚压复合强化技术的发展方向。声电耦合可增加表层材料塑性流动,愈合微裂纹;超声滚压细晶作用可增加晶界数量,为离子提供了扩散通道,增加了离子注入浓度与深度;超声振动引起的空化效应和力学效应使熔覆层元素更均匀,降低熔覆层孔隙率,复合强化对超声滚压强化效果有明显的提升作用,可进一步增强轴承套圈强化效果。     

超声振动对W形金属密封环滚压成形不均匀变形的影响

为了提高W形金属密封环的成形质量,本文对W形金属密封环的超声振动滚压成形过程进行了研究。基于ABAQUS/Explicit有限元仿真软件,搭建了W形金属密封环超声振动辅助滚压成形三维有限元模型,研究了超声频率对环件不均匀变形的影响。结果表明：随着超声频率的增加,环件的应力不均匀度呈现先增后减的规律;环件的应变不均匀度呈现先略微减小,然后激增,再减小的规律;壁厚不均匀度呈现先减小,后增大,再减小的趋势。其中在超声频率为30kHz与40kHz时环件变形不均匀程度显著增大,这是由于环件产生了起皱现象造成的;通过对截面的应力、应变和壁厚不均匀分析,证明了波峰与波谷位置是成形过程中的关键部位。     

超声滚压参数对18CrNiMo7-6齿轮钢表面性能的影响

目的研究在不同加工参数下,对18CrNiMo7-6齿轮钢进行超声滚压加工后表层质量的变化,并得出其显著性顺序。建立表面粗糙度的解析模型,研究进给量、滚压次数和初始表面粗糙度对表面质量的影响,并与试验结果作对比。方法采用车刀将固定在车床卡盘上的18CrNiMo7-6齿轮钢棒状材料的端面进行精车后,采用超声滚压试验装置对精车后端面进行加工处理。采用三维形貌测量仪等专用设备,对加工完成后的试样表面表面粗糙度、表层显微硬度、表面二维形貌和表层残余应力等进行检测,然后利用正交试验,寻找对试样表面粗糙度影响的显著性因素,建立表面粗糙度的解析模型,对比试验数据和解析模型数据,研究超声滚压对表面粗糙度、表面二维形貌、表层显微硬度和表层残余应力的影响。结果得到的显著性顺序为进给量、主轴转速、次数、振幅、静压力,并且前述给出的粗糙度解析模型可以较好地预测超声滚压后的表面粗糙度,计算得到的理论数据与试验数据较为接近。试样表面的粗糙度Ra由车削加工的3.003μm减小为0.468μm,齿轮钢表层形成了明显的加工硬化层,其深度约为260μm;表层显微硬度从未处理的360.9HV升至417.6HV,比率为15.7%;表层内形成了勺形分布的残余应力,在距离表层60μm处,最大残余压应力形成,为–790.97 MPa,残余压应力层深度达到了800μm。结论超声滚压加工可以显著提高18CrNiMo7-6齿轮钢试样的表面性能,其中以滚压进给量的影响最为显著。     

热辅助超声波增材制造设备设计与分析

超声波增材制造技术在功能、复合材料的快速制备领域应用广泛,为克服现有超声波增材制造设备功率的限制,提出了一种大功率热辅助超声波增量制造设备,并采用COMSOL5.0有限元模拟软件对超声波振动系统进行辅助设计.该设备由超声波振动系统、压力机构、支撑行走机构、加热模块构成,焊接压头采用两侧对称结构,采用双换能器串联推-挽技术,显著增加超声焊接功率.并通过辅助加热模块提供额外的热量输入,提高被焊金属温度.并进行多层铜箔的超声波增量滚压焊接试验测试.结果表明,该热辅助超声波增材制造设备的焊接性能和焊接质量良好.