大型厚壁半球形封头成形的模拟与试验研究

采用三维刚塑性有限元软件DEFORM-3D对带支撑台的大型厚壁半球形封头的热拉伸工艺进行模拟,研究了拉伸过程中板坯变形特点,获得了成形后封头壁厚分布规律.定量分析了摩擦系数、凹模下圆角半径、凸凹模间隙、毛坯板形等参数对壁厚的影响,确定了合理的工艺参数.在3150 t水压机上进行了1:3的验证试验,并对试件进行了测量.结果表明,有限元分析计算与试验结果相比误差不超过5%.     

上横梁加强板成形工艺分析与数值模拟

采用经验分析的方法对上横梁加强板的成形工艺做了详细分析.经过试模、工艺改进、再试模后,应用Au-toform 4.04软件对制件的成形过程进行了数值模拟,优化工艺参数,并进行了实验验证.将模拟得出的制件厚度变化与最终冲压测量结果做了对比分析,得出了上横梁加强板的合理成形工艺和具体工艺参数,提高了材料的利用率,减少了试模次数,降低了成本.对同类件的生产具有一定的参考价值.     

钢管中式模空拔过程计算机有限元仿真研究

采用计算机仿真技术对钢管中式模空拔过程进行了各种工艺参数下的 72次模拟,得到了各种主要参量的数学模型,研究了应力、变形分布特点,分析了各种因素的影响规律。     

基于有限元模拟的双模拔制力优化研究

应用非线性有限元方法研究了工艺参数对钢管双模拔制力的影响.对钢管双模拔制过程进行了模拟,分析了钢管轴向应力的分布.通过正交试验法研究了前模锥角、后模锥角、过渡圆弧半径、前模孔径、拔制速度工艺参数对钢管拉拔的影响,得到了最佳拉拔参数.利用极差分析与方差分析对正交试验结果进行了分析,并应用模拟试验证明了正交试验的有效性和可行性.     

一种新型四代镍基粉末高温合金挤压过程数值模拟及试验验证

采用正交设计与有限元模拟相结合的方法对热等静压态的一种新型四代镍基粉末高温合金包覆挤压工艺进行了优化设计,分析了坯料初始温度、挤压速度、模具模角等关键参数对挤压棒材的应变、温度分布及成形载荷的影响.结果表明:随着挤压速度、模角的增大,挤压棒材的温度、应变及挤压载荷升高;随坯料初始温度的升高,挤压棒材温度升高,挤压载荷降低;坯料初始温度、挤压速度对应变分布无影响.基于模拟结果给出的优化热挤压参数为:坯料初始温度1090-1100℃,挤压速度30～40 mm/s,模角40°.采用优化的工艺参数组合进行热挤压试验,获得了晶粒度10级以上的热挤压细晶棒材.     

斜齿圆柱齿轮旋转精冲过程模具磨损模拟分析

在Deform-3D软件平台上建立了斜齿圆柱齿轮旋转精冲成形三维刚塑性有限元模型.基于Archard磨损模型对精冲过程进行了凹模模具磨损分析,得到了模具工作表面各点的磨损分布,确定了最大磨损发生区域,并与直齿圆柱齿轮精冲模具磨损进行了对比分析.通过单因素变量法,研究了反顶力、压边力、冲裁速度、凸凹模间隙、凹模圆角半径以及凹模初始硬度对模具磨损的影响关系.研究结果表明,磨损模型能准确预测旋转精冲过程中主要工艺参数与磨损之间关系,并从工艺设计方面提出了减小模具磨损的措施.     

熔融石英陶瓷凝胶注模成型及烧结工艺

报道了熔融石英陶瓷的凝胶注模成型及其烧结工艺.对凝胶注模成型工艺的几个主要影响参数对比分析,研究了分散剂、粉体粒径分布和浆料pH值对悬浮体分散效果的影响.并且分别以①苏州土、钾长石、碳酸钙②氟化钙作为烧结助剂,研究了它们对熔融石英陶瓷的烧结性能的影响.本研究工作为非晶态熔融石英陶瓷的凝胶注模成型提供了一定的工艺和理论研究基础.     

基于分段法的压铸模具热机耦合分析

通过对某厂使用的压铸模具进行温度场的数值模拟试验,寻找出影响模具温度场变化的主要工艺参数,并把压铸过程分成压铸-凝固、开模-取件、喷涂-合模、合模-下次压铸4个阶段,进行热应力和机械应力的耦合数值模拟试验.选取不同截面上的不同区域进行应力变化分析,找出了在不同工艺参数下的应力变化规律,为模具寿命预测提供了参考.     

SA335P91钢焊缝结晶裂纹产生机理的研究

选用不同的焊接工艺参数进行大口径SA335P91钢管对接全位置焊接模拟试验,通过金相观察、电镜和微区能谱分析等方法研究了焊接工艺参数对其焊缝根部裂纹的影响,对裂纹的性质、类型和产生机理进行了分析.结果表明,SA335P91钢焊缝根部裂纹属于结晶裂纹,它的产生与焊接工艺有密切的关系,结晶裂纹产生与否不取决于S的绝对含量,而主要取决于S的低熔点共晶化合物在晶界的分布形态；选择合适的焊接工艺参数并控制焊接电弧在左右焊道闭合小孔处停留时间在5s以内可有效预防结晶裂纹的产生.     

挤出凝胶无模成型法制备Al2O3/ZrO2梯度功能材料

提出了一种制备梯度功能材料的新方法--挤出凝胶无模成型工艺.采用该工艺制备了Al2O3/ZrO2梯度功能材料,并采用扫描电镜和能谱分析对梯度材料的微观结构和组分分布进行了研究.结果表明,采用挤出凝胶无模成型工艺制备的梯度功能材料具有预期的梯度式组成.     

铸造工艺问题的特点及工艺优化

常用的许多铸造工艺优化方法不能满足生产需要.通过对铸造工艺特点的分析,认识到其存在冲突的复杂技术问题.将发明问题解决理论应用于镁合金歧管铸造工艺优化中,消除了铸件内缩孔缺陷,满足了生产技术要求.     

汽车覆盖件成形过程中工艺切口的应用

分析了在汽车覆盖件冲压成形过程中工艺切口和工艺孔对板料应力、应变状态的影响。讨论了用工艺切口改变板料变形趋势的方法,以及在冲制工艺切口时应工艺切刀设置的相关问题。     

电火花加工蚀除过程动态仿真

在电火花单脉冲放电过程仿真的基础上,建立了电火花连续脉冲放电过程的三维热物理模型,利用有限元软件ANSYS模拟了连续脉冲放电过程的温度场分布,得到了连续脉冲放电过程不同时刻温度场分布和材料的动态蚀除过程,并根据脉冲放电的温度场和蚀除凹坑体积,分析了脉冲放电过程的残留温度分布和蚀除凹坑对后续脉冲放电过程的温度场分布和蚀除凹坑体积的影响规律.在仿真过程中,根据数值模拟极间电场强度和分析小孔加工初始时刻放电凹坑分布情况,确定了连续放电仿真模型放电位置的随机选择原则.并通过实验初步验证了材料仿真去除率,为预测材料去除率提供了理论基础.     

砂处理过程中统计过程控制的应用

研究了如何在砂处理过程中应用统计过程控制。这种方法可以根据生产过程中的实时数据，综合反映生产过程的稳定性，实现生产过程的监控，从而保证最终生产出的铸件的质量。     

Process Stability in the Tube Hydroforming Process

Material properties have a significant influence on the process stability in tube hydroforming, particularly in series production. Mainly tubular material with longitudinally oriented welding lines is used in tube hydroforming. A new test method was developed to examine the important properties of the semi-finished product, such as flow pressure or maximum circumferential elongation during the hydroforming process. Knowing these parameters, the process control can be adjusted according to the differences of the varying semi-finished product charges. Another option to improve the process stability is a new process control strategy, which uses the volume flow instead of the conventionally used pressure as control variable. A volume control enables the production of sound parts made of different materials with varying wall thicknesses without changing the process control settings.     

绿色电火花成型加工多目标工艺参数优化

为实现电火花成型加工的绿色制造,在保证加工效率和加工质量的基础上尽可能减少能耗和污染物排放,采用正交试验与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对加工参数进行多目标优化。选择脉冲电流(I)、周率(T)及效率(η)3个工艺参数作为因变量,表面粗糙度(Ra)、能耗(EEV)和环境污染物(EEC)作为响应值,对SKD11进行电火花成型加工试验。通过回归分析验证工艺参数与响应之间所建模型的正确性,并利用信噪比分析获得影响能耗和污染物排放的主要因素。得出了加工工艺参数与加工效果之间的回归关系,并通过NSGA-Ⅱ算法对其进行优化得到Pareto前沿。Ra、EEV和EEC预测结果的平均相对误差分别为6.46%、10.45%、9.58%,表明优化结果准确有效,对今后的研究以及企业的绿色加工具有一定参考意义。     

多变量统计在砂处理过程中的应用

针对砂处理过程生产数据的特点,运用改进的PCA建模方法,建立了多变量统计过程控制模型,用SPE统计量来检测建模数据中的个别异常样本;通过SPE图和T2图两个控制图能监控出砂生产过程的波动情况.