大型带筋薄壁圆管铝型材挤压成形数值模拟

以某大型带筋薄壁圆管铝型材为研究对象,建立了大型带筋薄壁圆管铝型材穿孔针挤压成形有限元数值模型.基于数值模拟结果,开展了导流室轮廓和工作带长度优化.研究结果表明,大型带筋薄壁圆管铝型材存在材料流速、断面温度极不均匀的问题,型材筋部的材料流速极快,最高达到了724 mm·s-1,而型材圆弧部分的流速很慢,最低仅为3.07...     

带I型纵筋薄壁构件挤压成形数值模拟与工艺优化

带I型纵筋薄壁构件的结构复杂、壁厚不均,在挤压过程中容易发生金属流动不均匀现象,导致型材发生翘曲变形。针对该问题,采用Hyper Xtrude有限元分析软件,研究了挤压速度、坯料初始温度和模具初始温度等工艺参数对挤压成形效果的影响规律,发现坯料初始温度的增大会使金属流速更加均匀,而过大的挤压速度和模具初始温度会加大金属流速的不均匀性。通过正交试验获得最佳成形工艺参数组合:挤压速度为2 mm·s~(-1),坯料初始温度为480℃,模具初始温度为440℃。最后进行了相应的挤压试验,并成功获得高精度带I型纵筋薄壁构件样品。该研究工作为此类构件的挤压成形工艺及模具的优化设计提供了理论参考。     

基于网格重构技术的空心铝型材挤压温度场分析

采用焊合区网格重构技术,解决了大断面空心铝型材分流模挤压全过程的温度场模拟问题,分析了模孔出口处型材横断面温度分布情况,提出了合理的挤压速度范围。研究结果表明,挤压过程中型材横断面上最高与最低温度的位置并不固定,主要原因与模孔出口处不同位置的金属流速的变化有关。挤压初始阶段,型材横断面上圆弧半径较小端的金属流速较大,该部位的温度最高;随着挤压进行,型材横断面直边中部的金属流速逐渐增大,当挤压行程大于90 mm时,直边中部的金属流速大于圆弧半径较小端的金属流速,型材横断面最高温度出现在直边中部。根据6005A铝合金挤压生产中模孔出口处型材温度应为520℃~570℃的要求,该大断面空心型材合理的挤压速度为0.35 mm/s~1.05 mm/s。     

挤压工艺参数对拐角长悬臂空心铝型材出口截面流速和温度分布的影响

以拐角长悬臂空心铝型材为例,使用Hyper Xtrude分析软件对其挤压过程进行数值模拟,设计正交试验研究了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径、棒料长度等工艺参数对型材出口截面流速均方差(SDV)和温度均方差(SDT)的影响规律。结果表明:通过极差分析及再次模拟确定最优方案为:挤压速度1 mm·s~(-1),棒料预热温度440℃,挤压筒预热温度420℃,模具预热温度400℃,棒料直径Φ150 mm,棒料长度450 mm,对应的SDV与SDT分别仅为1.3680和1.9130,保证挤出型材获得高的综合质量。通过方差分析得到挤压速度对SDV的影响度及棒料预热温度对SDT的影响度分别高达67.50%和76.41%,定量地表明挤压速度和棒料预热温度分别是影响型材外观质量和内部组织的最主要工艺参数。工厂挤压出的合格产品验证了最优方案的可靠性。     

铝合金空心型材分流模挤压成形全过程温度场的数值模拟

采用焊合区网格重构技术,解决包括分流与焊合过程的空心型材分流模挤压成形全过程温度场模拟问题,以一种典型大断面铝合金空心型材分流模挤压成形为实例,分析挤压速度和坯料温度对模孔出口处型材最高温度及型材横断面温度分布的影响,提出合理的坯料温度和挤压速度范围。结果表明：挤压速度对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性的影响较大,而坯料温度的影响较小：当挤压速度由0.6 mm/s增大到3.0 mm/s,坯料温度为500℃时,模孔出口处型材横断面上最高与最低温度的差值(最大温差)由28℃增大到60℃;而当挤压速度一定,坯料温度在480~520℃变化时,型材横断面上最大温差的变化不超过3℃。6005A型材的合理挤压条件：坯料温度520℃时,挤压速度范围为0.63~0.93 mm/s;坯料温度500℃时,挤压速度范围为0.87~1.14 mm/s;坯料温度480℃时,挤压速度范围为1.10~1.34 mm/s。     

基于HyperXtrude的大宽厚比工业铝型材挤压速度优化

为了优化大宽厚比工业铝型材的挤压速度,以某大宽厚比空心6005A工业铝材为例,利用HyperXtrude软件,针对不同的挤压速度进行了稳态挤压数值模拟仿真。结果表明:当挤压速度大于2.2 mm·s~(-1)时,型材的出口速度和出口温度不均匀性随着挤压速度的增大而迅速增加;当挤压速度大于3.4 mm·s~(-1)时,挤压力会超出挤压机的最大极限压力。最后,利用挤压生产理论知识对仿真结果进行对比分析,确定了该大宽厚比6005A空心铝合金型材在90 MN挤压机上的合理挤压速度范围为1.0～2.2 mm·s~(-1)。利用优化后的挤压速度进行实际生产,挤压出合格的型材,证明了挤压速度优化数值的可靠性。     

工艺参数对铝型材挤压变形规律的影响

通过引进一个反映金属流速不均衡性的参数———流速均方差 ,有效地控制型材挤压成形时金属流动的不均匀性。采用有限变形弹塑性有限元方法 ,对不同挤压参数 (挤压比、摩擦因子 )下铝型材挤压过程进行了数值模拟研究 ,获得了挤压压力、流速均方差和型材件内部应力应变场随挤压参数变化的规律 ,为铝型材挤压工艺参数优化提供了理论参考。     

薄壁六边形铝型材挤压成形仿真与试验研究

基于Deform-3D软件模拟六边形空心铝型材挤压成形过程,分析挤压过程中挤压力、静水压力、应力应变的变化情况。静水压力是评价挤压焊合质量的重要参数。通过仿真模拟提出,两股金属流的汇合形成的焊缝接触区域是一个复杂的三维界面。基于HyperXtrude软件分析挤压速度对薄壁型材成形质量的影响。并通过挤压试验证明仿真模拟的可靠性。提出通过调整六边形薄壁型材结构、挤压工艺参数和工作带长度的方法来提高型材成形质量。     

带筋宽幅铝型材挤压模具仿真与优化

针对带筋宽幅铝型材挤压模具,采用HyperXtrude有限元仿真分析方法,通过仿真建模与计算,分析了型材流速、型材变形和模具应力分布情况,并对模具结构参数进行优化设计。结果表明,结构优化后的带筋宽幅铝型材挤压模具符合生产要求。仿真与优化技术的应用极大地缩短了模具开发周期,提高了模具设计水平。     

电动自行车电池外壳铝型材挤压模结构优化设计

针对某电动自行车电池外壳铝型材零件,进行热挤压模结构设计和优化,逐步提高型材出口流速均匀性和减小模具所受应力。基于专用铝型材热挤压成型模拟平台Inspire建立稳态挤压有限元模拟模型,采用流速均方差表征型材出口流速均匀性,通过分析型材流速均匀性和模具最大应力值确定模具结构优化策略。采取取消入料口下沉、增加分流孔、加入导流模3种措施进行优化,获得了最优的模具结构方案。模拟分析和试模料头结果显示,对于矩形框铝型材,增加分流孔个数与加入导流模可以减小模具所受应力,改善型材出口流速。     

基于DP-MIG的铝合金焊接工艺

DP-MIG作为铝合金焊接的一种新工艺方法,不仅可以实现均匀漂亮的“鱼鳞纹”状焊缝外观,同时也可以实现铝合金焊接的高效和高质量焊接.利用Kemppi-Pro增强型焊接电源,采用DP-MIG工艺对铝合金进行焊接,对比了DP-MIG与P-MIG的特点,从焊缝致密性和焊缝力学性能方面分析了DP-MIG工艺条件下的焊缝特点.试验证明DP-MIG工艺能够满足AWSD1.2铝合金结构生产的质量要求,是一种先进、成形质量好、稳定的铝合金焊接工艺.     

基于片上系统的可重构数控系统研究

为适应柔性化制造的发展趋势,提出一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构。给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计;说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构和Nios II软核处理器具体配置,实现了MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,结果表明:整个重构周期耗时748 ms,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。     

曲面冲孔问题的研究

分析了曲面冲孔问题,提出了进行曲面冲孔的三种方法。本文的求解方法可以推广应用于其他类似问题中。     

基于Web的CAPP体系结构探讨

简述了我国CAPP的发展历程,针对当前CAPP系统开发的不足和企业应用CAPP系统存在的一些问题,指出了CAPP系统应向Web方向发展,并提出了基于Web的CAPP模式,介绍了这种CAPP的体系结构、功能和特点,论述了基于Web的CAPP与PDM／MRP／ERP之间的集成关系,并对其中的一些关键技术进行了简单探讨。     

微组装焊接中应力控制方法

新一代电子产品朝着微型化、轻型化、多功能、高集成、高可靠方向发展,因此,微组装工艺应用也越来越广泛.在微组装工艺中,由于强度、导热等问题,应用最广泛的是焊接工艺.考虑到成本、导热等问题,对焊接技术提出了更高的要求.在微组装工艺兼容性基础上,对用热膨胀系数相差较大的材料进行了焊接技术试验研究,结果表明:采用低熔点焊料能够实现不同种材料之间的可靠性焊接,有效缓和焊后残余应力,并且能够满足微组装组件的使用要求.     

基于案例推理的折弯排序方法研究

本文以钣金折弯件为研究对象,提出了一种以知识库为基础,以推理机为核心来获取弯曲件折弯工序的方法。采用面向对象技术表示实例,创建了实例知识库。利用基于案例的推理(CBR)方法获取目标零件的折弯工序。该方法能够充分利用实例加工知识,减少了试折弯次数,从而提高了折弯工艺知识的利用率和折弯件的加工效率。     

碳钢表面氮化钛陶瓷化研究

介绍了一种在Q235钢表面，利用等离子溅射直接复合渗镀合成氮化钛新工艺方法。该渗镀层包括钢基体上均匀分布细小氮化钛颗粒的渗层和表面氮化钛沉积层。沉积层与基体为冶金结合，不会产生剥落。渗镀层表面硬度在1600～3400HV之间。X射线衍射结果表明，表面为纯氮化钛层，（200）晶面的衍射峰最强，具有明显的择尤取向。用划痕仪进行结合强度检测，声发射曲线未见突起的信号峰值，表明结合强度良好。复合渗镀氮化钛试样在10％硫酸、5％盐酸、3．5％氯化钠水溶液和硫化氢富液中进行腐蚀试验，耐腐蚀性能分别比改性前提高了84、11．67、1．15、21．15倍。     

PCB上化学镀银的研究

选择甲基磺酸作为化学镀银的酸性体系,考察了主盐、各种添加刑和相关工艺条件对镀层厚度及其质量的影响.结果表明在AgNO3浓度为2.5g/L,甲基磺酸的质量分数占12%,反应时间为5min等条件下,所得到的镀层均匀银白光亮,厚度为0.16μm.该工艺适用于印制电路板(PCB)上的焊接处理.并利用原子力显微镜对镀层表面形貌的检测考察了影响镀层质量的某些因素.     

基于多类支持向量机的板形识别方法

提出一种基于多类支持向量机理论的板形识别分类器,通过对冷轧工序中板形仪测得的数据进行预处理,获取所需样本数据。采用“一对多”方法训练多类支持向量机分类器,最后用测试样本对训练出的分类器进行性能测试。仿真结果表明该方法在处理小样本数据时识别率非常高,泛化能力更强,为板形识别提供了新的研究方法。     

Research on Ce-Zr compounds on modifying γ-alumina washcoat on FeCrAl foils

Ce-Zr compounds such as Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 were added into γ-alumina-based slurries, which were then loaded on FeCrAl foils pretreated at 950℃ and 1100℃. The microstructures and adhesion performance between the substrates and the washcoats were measured by SEM, BET surface area, ultrasonic vibration and thermal shock test. The results show that the addition of Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 into the slurries can improve γ-Al2O3-based washcoat adhesion on FeCrAl foils. Furthermore, ceria-zirconia solid solution increases the adhesion of the washcoat on the surface of an FeCrAl foil than the two others. The specific surface area of this washcoat remains about 43-45 m2/g and the weight loss is below 4.0% even after aging test of 10%steam-containing air at 1050℃ for 20 h.