钛合金蜂窝瓦楞板的成形工艺

以两个成形齿轮作为辊压模具,用与瓦楞板外轮廓参数完全相同的齿形模具作为校形模,采用辊压/校形复合工艺制备了钛合金蜂窝瓦楞板;运用Ansys/Ls-Dyna软件对瓦楞板的成形过程进行有限元模拟,探讨了上下成形齿轮间隙与成形质量的关系,得到了优化工艺,并用试验对成形工艺进行了验证。结果表明:用辊压/校形复合工艺制备高精度钛合金瓦楞板是可行的,瓦楞板尺寸的最大误差仅为1.8%;辊压成形时齿轮的最大间隙值是影响瓦楞板成形精度的关键参数之一,当最大间隙值为0.2mm、校形压力为3 000 MPa、校形时间为30s时,瓦楞板的成形质量最好;采用可调式箱体来控制成形齿轮的平行度及最大间隙值,可有效降低对辊压装置的加工及装配精度要求。     

微细辊对平板辊压成形工艺建模与尺度效应分析

带有功能性表面微细结构特征的金属构件在诸多领域得到越来越多的应用。当微细特征的尺寸小于1 mm时,成形模具的模腔几何尺寸和材料的晶粒尺寸决定着金属材料的流动行为,微特征的成形质量受到尺度效应的严重影响。传统的工艺设计方法难以有效指导微细成形工艺参数的设计。研究一种高效的金属构件表面微细结构加工方法——微细辊对平板(Roll-to-plate,R2P)辊压成形工艺。针对不同晶粒尺度的铜试样,研究晶粒尺度对材料力学性能的影响规律;构建R2P微细辊压成形工艺仿真模型,分析辊压模腔尺寸、材料晶粒尺寸等工艺参数对微特征成形质量的影响规律;基于自主开发的R2P微细辊压成形原型系统,进行辊压成形试验研究,验证仿真预测模型的有效性。研究结果显示,在模腔几何尺寸中,模槽宽度对材料的流动行为有着显著地影响。而且,不同的晶粒尺寸也显著影响着微特征的形成过程。     

国产高速线材精轧机辊箱常见故障分析及处理措施

主要介绍国产高速精轧机辊箱的一些常见故障并分析轧辊轴窜动超标、辊箱进水、油膜轴承烧毁和辊缝调整装置失效等故障原因,通过优化装配工艺、改进设计缺陷等进行改进,有效地降低国产仿摩根高线精轧机辊箱故障发生,也大大提高了辊箱平均使用寿命。     

金属板材的滚压成形

扼要地论述了滚压成形的相关理论、变形机理和工艺设计步骤。通过近几年来笔者为工矿企业设计用不锈钢板料滚压成窗框的实例 ,介绍其设计原理、成形工艺、成形辊轮和滚压成形的特点 ,以使此特种工艺的加工方法得到推广、应用和发展     

支承辊锻件钢锭利用率的提高途径

正针对支承辊产品锻件,从锻造工艺优化、锻造工序、过程操作等方面进行分析,并提出相应措施以提高锻件利用率,实现降低生产成本。针对支承辊产品锻件,从锻造工艺优化、锻造工序、过程操作等方面进行分析,并提出相应措施以提高锻件利用率,实现降低生产成本。支承辊产品是我国钢厂轧制设备的关键部件,同时也是高消耗部件。通过工艺优化,减少锻造工序,精细化过程操作,提高锻件表面质量,合理控制锻件尺寸余量,避免锻件尺寸超差,进而提高支承辊锻件钢锭利用率,减少钢液消耗量,最终实现降低锻件生产成本。     

金属饭材的滚压成形

扼要地论述了滚压成形的相关理论、变形机理和工艺设计步骤。通过近几年来笔者为工矿企业设计用不锈钢板料滚压成窗框的实例，介绍其设计原理、成形工艺、成形辊轮和滚压成形的特点，以使此特种工艺的加工方法得到推广、应用和发展。     

阵列微流道电场辅助辊压成形技术研究

提出了电场辅助辊压成形制备大面积阵列微流道结构的工艺方法,修正了传统辊压理论模型,发现增大辊半径和辊齿间隙与齿宽之比可以提高填充高度。通过建立阵列微流道电流辅助热-电-力耦合有限元仿真模型确定了“板对板”通电方式以及辊压工艺方案,开展了不同工艺参数下电场辅助SUS304不锈钢阵列微流道辊压成形试验。结果表明,在辊压成形过程中,板材表面温度分布均匀,但板材横截面电流密度分布不一致,导致微流道不同区域应力分布不同,高密度电流可以降低流动应力的大小且减弱微流道不同区域应力的差异。在工艺参数方面,适当增大辊压力可以提高微流道成形质量,较低的同步辊速有利于微流道的成形。在最佳工艺参数组合下制造出的微流道平均宽度为0.302 mm±0.011 mm,平均深度为0.362 mm±0.010 mm。     

汽车天窗加强件辊压工艺设计

辊压成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型新工艺、新技术,是通过顺序配置的多道次成型辊轮,把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲,以制成特定断面型材的塑性加工工艺。材料根据截面不同,辊轮组对数也不同。文章从实际出发,联系车间生产,对汽车天窗加强件辊压工艺进行设计,确定截面加工辊花图以及辊轮的设计,主要攻克段数划分,角度分配等难点。     

辊筒模具超精密机床系统设计与工艺

为了提高国内大尺寸光学微结构薄膜的光学级模具制造水平,打破国外在辊筒模具超精密加工装备的垄断,完成了国内首台套大尺寸光学微结构辊筒模具超精密机床的设计、集成以及典型微结构工艺的研究工作。首先,根据辊筒模具表面微结构加工工艺的特点,分析了辊筒模具超精密机床的关键技术并完成了机床结构与运动控制系统设计。在机床系统集成后,完成了运动控制系统的调试。直线轴执行阶梯运动完成了直线轴运动分辨率的测试。其次,通过准直仪和激光干涉仪完成了机床关键轴系的直线度及定位精度的测试和补偿。最后,采用多步切削法切削实验,以降低毛刺高度为目标,完成了V槽阵列的加工工艺参数优化。经测试,该超精密加工机床的直线运动分辨可达到5nm,直线轴的双向定位精度均优于1μm/1 100mm;采用多步切削法加工V槽阵列,最后一次切削深度建议在1~2μm,可以获得合格的V槽阵列。     

压丝辊模态分析与优化设计

为提高压丝辊的工作频率范围,对压丝辊结构进行了模态仿真分析和结构参数优化,通过结构参数优化,得到满足压丝辊设计要求的工作频率带宽范围。实验结果表明,优化后的直径85 mm的实心压丝辊结构的各阶模态频率均能避开150~220 Hz工作范围,有效避免了压丝辊由自身结构引起的共振问题。     

系统化的适应性薄板产品接头优化方法

针对薄板装配的特点，提出了一种系统化的适应性薄板产品接头形式的设计方法，该方法在概念设计阶段对装配工艺（顺序）和结构（接头形式）进行方案设计和评估，以达到最终产品尺寸的在线可调整性。提出了适应性连接的设计原则，建立了连接优化数学模型，并使用遗传算法进行求解。该方法为提高产品最终尺寸精度、减少设计试验次数提供了良好的基础。     

大批量定制的二维优化模型

提出了一种大批量定制(MC)的二维(产品维和过程维)优化模型,对MC的优化方向和优化方法作了较全面的描述,并用实际案例来深刻理解MC的意义和方法。以定制量最少为优化目标,并将产品维的优化分为深度优化和宽度优化,将过程维的优化分为客户订单分离点后移和减少各环节的定制比例。研究表明,MC是一种与制造企业和企业群、设计和过程全面优化相关的,渐进的、不断优化的先进制造系统模式。     

基于SolidWorks的液压支架设计

运用国际著名的三维设计软件SolidWorks对液压支架进行三维建模,并对其进行有限元分析及优化设计,在满足产品使用性能要求的前提下,减小支架的重量及制造成本。     

动车组转向架构架加工工艺分析

介绍了动车组转向架构架加工的工艺设计过程,通过对动车组构架加工过程各环节的分析,达到了优化工艺流程的目的,为行业内同类产品的工艺流程设计提供了参考。     

内台阶锥形环件轧制三维有限元模拟和工艺优化设计

以Abaqus三维有限元模拟软件为平台，对内台阶锥形环件的轧制过程进行了数值模拟，通过模拟计算揭示了内台阶锥形环件轧制缺陷的形成机理。根据轧制难度分析和有限元模拟结果，对轧制毛坯尺寸和轧制孔型进行了优化。采用铅环件试样在D51—160轧环机上进行了内台阶锥形环件的轧制试验，轧制了合格的内台阶锥形环件。模拟和试验结果表明，轧制毛坯尺寸和轧制孔型优化方案是合理的，基于变形模拟的轧环工艺优化方法是有效的。     

基于关联的机械产品自动装配设计方法研究

面向产品快速设计系统的研究和开发以及快速设计技术的实际应用,给出了产品快速设计系统中的自动装配设计的定义,对实现产品自动装配的机理-尺寸驱动关联、几何驱动关联、逻辑关联、装配配对关联、产品系统框架驱动关联等进行了研究,对如何开发产品装配模板库进行了探讨,对产品快速设计系统中如何基于产品装配设计模板库实现产品快速设计的流程的各阶段进行了分析和描述,对产品快速设计系统开发时如何开发产品自动装配设计模板进行了较为深入地阐述。     

三轮摩托车车架优化设计研究

应用有限元方法,建立了某款三轮摩托车车架的梁单元分析模型,应用MSC.Nastran软件,模拟了车架在极限使用工况下的应力分布情况。在此基础上,以车架的强度为约束条件,车架管梁的截面尺寸为设计变量,车架质量最小为目标函数,基于专业优化软件HyperStudy建立了结构优化的数学模型,并进行了优化计算,从而获得了最佳的结构截面参数,使车架在满足约束条件的前提下,达到了质量最小的效果,有效地降低了成本。     

Optimization of shape rolling sequences by integrated artificial intelligent techniques

The present work introduces an expert system that automatically selects and designs rolling sequences for the production of square and round wires. The design strategy is aimed at reducing the overall number of passes assuming a series of process constraints, e.g., available roll cage power and torque, rolls groove filling behaviors, etc. The method is carried out into two steps: first a genetic algorithm is used to select the proper rolling sequence allowing to achieve a desired finished product; then, an optimization roll pass design tool is utilized for proper design of roll passes. Indeed, an artificial neural network (ANN) is utilized to predict the main geometrical characteristics of the rolled semi-finished product and technological requirements. The ANN was trained with a non-linear finite element (FE) model. The proposed methodology was applied to some industrial cases to show the validity of the proposed approach in terms of reduction of number of passes and search robustness.     

900 mm冷连轧机薄规格产品轧制实践

重点介绍900 mm冷连轧机轧制厚度≤0.20 mm薄规格产品的轧制工艺,针对轧制过程中出现的生产、质量问题,提出修改轧制工艺参数的解决方案,通过工艺优化、设备改进,达到连续轧制合格产品的目的。     

Study on the manufacturing process of precision linear guide rail through shape rolling and shape drawing

Guide rails are one of the most important components in terms of equipment because the quality of the linear rail in-fluences on the precision linear motion. For long rails used in the guide rail, high dimensional accuracy as well as a cross-sectional shape is required. As a production method of guide rail, drawing process is mainly used. But, the shape rolling process is open used for the pre-process of the other metal forming process such as forging, extrusion, and shape drawing. The shape rolling process is one of the most effective processes which can make long products with constant irregular cross-sectional shape. Therefore, the tool shape is a very important process variable to obtain the required final product. The objective of this paper is the design of roll shape of the rolling process to produce the initial material with irregular cross sectional shape for shape drawing. Also, the die shape of the drawing process is determined to satisfy the dimensional accuracy of the final product. In this study, FE-analysis and artificial neural network (ANN) were applied to achieve the objective. Further, shape rolling and shape drawing experiments were performed to verify the result of FE-analysis. From results, it was possible to design the roll shape of shape rolling process effectively.