基片表面应力对类石墨复合膜性能的影响

试样基片经常规渗碳、淬火及不同的表面处理后,应用非平衡闭合磁控溅射技术在其表面镀制类石墨复合膜,分析不同基片应力状态下复合膜的组织和性能,研究基片表面不同应力状态对类石墨复合膜性能的影响。结果表明:表面应力状态对类石墨复合膜的形貌、成分、成膜速度及综合性能有一定的影响,适当的压应力可以有效改善类石墨复合膜的摩擦学性能。     

激光复合织构焊管轧辊模具成形有限元模拟与试验研究

目的提高焊管成形质量,为激光复合织构轧辊模具产业化提供试验依据。方法通过数值模拟方法模拟焊管轧辊成形过程,获得不同摩擦系数组合下板料成形应力应变和径向厚度数据,并获得最优模具表面织构方案,为轧辊模具表面织构处理提供依据。依据数值模拟结果,运用激光表面织构技术对辊子模具表面进行复合织构加工处理,开展激光复合织构模具和未织构模具成形对比,并对成形件进行残余应力、应变、边缘减薄率等检测分析。结果数值模拟结果表明,下辊边缘区域应为减摩区,上辊边缘区域应为增摩区;应对下辊边缘区域进行激光微织构减摩,上辊边缘区域进行激光毛化增摩。成形试验结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;与未织构模具相比,激光复合织构焊管轧辊模具优化了成形件的应力应变分布,降低了板厚边缘减薄率(5.06%),提高了成形件的均匀性(3.9%),成形件边缘区域形成了残余压应力。结论激光复合织构焊管轧辊模具相比未织构模具,可显著改善成形件的边缘稳定度和成形质量。     

45#钢光纤激光毛化数值模拟及实验研究

为了在模具上加工出特定的毛化形貌和尺寸,采用计算流体力学软件Fluent探究形貌成型机理,建立了激光毛化过程3维瞬态模型。考虑热传导、热对流、材料热物性参量等影响因素,采用焓法处理固液相变移动边界,通过用户自定义函数加载激光热源,计算得出熔池温度场与流场。基于数值模拟,采用单因素轮换法进行了毛化工艺试验,研究了激光功率密度、脉宽两因素对毛化形貌、几何参量的影响。结果表明,激光功率密度在2.04×104W/mm2~3.57×104W/mm2,脉宽在100μs~1000μs之间;以氮气作为辅助气体,可获得球冠状、凹顶球冠状、M状3种形貌。该结果对模具毛化种类具有指导意义。     

三角形截面短凹槽织构化表面动压润滑理论研究

为研究短凹槽的润滑减摩机制,通过建立具有三角形截面短凹槽织构化平行滑块润滑理论模型,利用多重网格法求解润滑油膜压力分布,分析三角形截面短凹槽织构几何参数的变化对摩擦副表面的流体动压性能的影响规律。研究结果表明:短凹槽织构的长度对流体动压承载能力几乎没有影响;在特定的工况条件下,流体动压润滑效应随着凹槽宽度、深度与横向间距的增加而先增大后减小,分别存在最佳凹槽宽度、深度与横向间距使得流体动压润滑效应达到最大;流体动压润滑效应随着短凹槽织构纵向间距的减小而增大。     

不同激光参量及辅助工艺对毛化形貌的影响

为了探究激光参数及辅助工艺对毛化形貌的影响规律,采用SP-100C-A-S6-A-A型光纤激光器在Cr12Mo V模具钢表面开展系统的激光毛化工艺试验研究。使用WKYO-NT1100三维形貌测量仪和显微硬度仪检测获得毛化形貌和表面硬度,通过单因素法分析脉冲宽度、激光功率、辅助气体压力、涂料涂层对毛化形貌的影响。结果表明:随着脉冲宽度的增加,毛化形貌的直径和高度均随之增大;随着激光功率的增加,毛化形貌的直径逐渐增大,而高度先增大后趋于稳定;辅助气体压力和涂料涂层均对毛化形貌的直径和高度有着显著的影响;与基材相比,毛化区域材料表面显微硬度增大了约40%左右。     

汽车前围板模具表面摩擦敏感区域的划分及优化设计

开裂是冲压成形件的主要缺陷之一,为了改善板料成形质量,对模具表面摩擦系数进行优化设计。以汽车前围板为例,分析汽车前围板冲压模具的特征结构,对模具表面进行初步的区域划分。利用ABAQUS对汽车前围板的冲压过程进行数值模拟,以板料A和B两处的厚度为优化目标,采用单因素方法,分析模具表面不同区域的摩擦特性对板料成形的影响,确定模具表面摩擦敏感区域。通过均匀设计方法,确定模具表面摩擦系数的最优组合为:μ_1=0. 02,μ_2=0. 03,μ_4=0. 04,μ_5=0. 06,μ_a=0. 18,μ_d=0. 21,其他区域为0. 12,此时板料A和B两处的减薄率最小。结果表明,减小区域1、2、4、5的摩擦,增大区域a、d的摩擦,可以减小厚度减薄程度,从而降低成形件拉裂的几率。     

汽车消声半壳模具表面摩擦特性的优化设计

以汽车消声半壳模具为研究对象,采用数值模拟方法,在揭示模具表面摩擦特性对成形件厚度均匀性影响规律的基础上,对模具表面摩擦敏感区的摩擦特性进行优化设计。首先,对汽车消声半壳模具表面进行区域划分,利用ABAQUS对拉延成形过程进行数值模拟,采用单因素分析法,探究模具表面不同区域摩擦因数对工件厚度均匀性的影响,确定模具表面的摩擦敏感区域。其次,以板料厚度均匀性为优化目标,采用均匀设计法,对摩擦敏感区的摩擦特性进行了优化设计,最终获得消声半壳模具表面最优摩擦因数组合。优化后的模拟结果显示,成形件最薄处的破裂可能性降低了13.03%,成形件厚度的变化幅度降低了6.68%。为基于摩擦特性优化分布的模具表面激光微织构加工提供了设计依据。     

模具钢表面激光毛化织构摩擦磨损性能试验研究

为提高模具的使用寿命,以模具钢5CrNiMo为研究对象,在试样表面加工不同面积占有率及高度的毛化织构,采用单因素轮换法,开展织构化试样的摩擦磨损性能试验研究。结果表明:毛化织构面积占有率对跑和后试样摩擦因数影响不大,但织构面积占有率越大,其跑和阶段的摩擦因数波动越小,跑和性能越优;毛化织构高度对平均摩擦因数影响较大,织构高度越低,跑和稳定后平均摩擦因数越小;织构试样磨损量均小于未织构试样,织构面积占有率越大,织构高度越低,磨损量越小。与未织构试样相比,面积占有率45%、毛化高度3. 5μm的织构试样可使摩擦因数减小85%,磨损量减小99%,表明激光毛化织构技术可优化塑性成形模具的摩擦学性能。     

粗糙度对微凹坑织构化表面摩擦学性能的影响

为了研究表面初始粗糙度和微凹坑织构共存时的表面摩擦性能,采用激光微织构加工技术在不同粗糙度的试样表面上加工出不同几何形貌的微凹坑织构,在MMW-1A摩擦试验机上进行正交摩擦学性能试验。结果表明:在混合润滑区域,表面粗糙度对摩擦性能的影响最为明显,未织构表面越粗糙,摩擦因数越小;存在合适的微凹坑几何参数与表面初始粗糙度值组合,使得织构化粗糙表面的摩擦性能达到最优;表面初始粗糙度对织构化粗糙表面摩擦性能的影响最为重要,其次为微凹坑的面积占有率,最后为凹坑深度,并且织构几何参数与粗糙度之间的交互作用对摩擦性能的影响也是不能忽视的。     

浅谈煤矿井下通风安全管理

本文探讨了一些煤矿井下通风安全管理的相关内容,通过对煤炭井下通风的安全意义,对井下通风的安全隐患进行探讨和分析。找出一些解决煤矿通风的安全隐患的策略。以期工作人员在井下的工作可以安全的进行。