航空大型复杂钛框预锻成形初始毛坯优化

以某TA15钛合金框为例,采用数值模拟、响应面分析及物理模拟实验相结合的方法对预锻成形的初始毛坯形状尺寸进行了优化。构建了初始毛坯的参数化几何模型;建立了预锻成形有限元模型和响应面实验方案;以型腔各区域同时靠模为目标,根据不同初始毛坯的模拟结果,建立毛坯几何尺寸与模具型腔充填之间的定量关联关系,并通过极值求解计算出最优毛坯几何尺寸;最后采用有限元模拟和物理模拟实验验证了初始毛坯优化的可靠性和准确性。结果表明,该方法能有效克服大型复杂钛框预锻成形中常见的填充不满、成形载荷过大等问题,实现预锻件在型腔不同区域同时靠模。

基于锥形回转体多孔毛坯的异型面结构加工工艺研究

为研究在锥形回转体多孔毛坯基础上加工出异型面结构,论文首先对产品进行了工艺分析,通过基础试验,对比了铣削加工、电火花加工、电解加工后试片的表面形貌以及渗透性。在此基础上,制定了产品的加工工艺,通过流量试验,验证了工艺方法的有效性,为该类产品的加工提供了有益的参考。

螺旋槽式枞树型叶根铣刀的毛坯预制工艺研究

枞树型叶根铣刀是加工汽轮机叶片叶根的重要工具,相比传统的直槽铣刀具,螺旋槽式枞树型叶根铣刀具有切削快、效率高、寿命长等优点,能减少刀具切削力和振动,提高枞树型叶根表面的加工质量。本文重点研究了螺旋槽式枞树型叶根铣刀的毛坯预制工艺,将NUMROTOPLUS、PRO/E、VERICUT三种软件结合创建刀具三维模型并预制成品毛坯,运用ANSYS软件对模型进行仿真,验证刀具芯厚、前角等参数的合理性;使用NUMROTO软件对刀具进行精加工路径规划与仿真模拟验证;采用SAACKE UWIF五轴工具磨床完成刀具的精加工,并对刀具进行检测,结果显示该工艺方案切实可行。

基于轴承毛坯表面分析的磨削材料去除率模型与应用实验

目的 在轴承套圈磨削加工中,传统基于动力学模型建立的磨削材料去除率模型仅考虑了磨削工件-砂轮-机床三者的弹性变形,未考虑毛坯零件表面不规则变形对模型的影响,导致传统理论模型在实际磨削应用中的效果不佳。针对此问题,基于轴承套圈毛坯表面形状分析建立了新的磨削材料去除率模型,并进行了应用实验。方法 基于轴承套圈毛坯零件表面形状的工艺研究,针对粗磨阶段毛坯零件表面不规则形状和弹性变形对磨削加工及产品质量的影响,建立不同偏心圆数量的轴承套圈结构分析方法,并提出一种以分段函数形式的磨削材料去除率模型,该模型充分考虑了轴承套圈毛坯零件表面不规则变形和偏心圆形状对磨削材料去除的影响,可有效反映轴承套圈实际材料磨削去除过程。最后,通过大量实验对所建的分段函数形式的磨削材料去除率模型进行应用实验研究。结果 与传统磨削材料去除率模型GPSM相比,所建的以分段函数形式的磨削材料去除率模型MMRG的准确率提高了96%以上,该模型可有效在线量化分析毛坯表面不规则大小及偏心圆结构。结论 该模型对指导毛坯零件制造,保证磨削加工质量和磨削加工效率有着重要的理论指导意义。

盘套类零件铸造毛坯及工序模型自动生成方法

针对盘套类零件三维工序模型构建问题,提出一种盘套类零件铸造毛坯模型和工序模型自动生成方法。首先将零件设计模型转化为包含候选分割面序列和加工方法链等信息的集成信息模型;然后对设计模型的最小包围盒添加机加余量生成初始毛坯模型,并通过布尔运算获得材料移除体;将材料移除体分割为单元体,对各单元体执行映射和分类操作,获得铸造单元体和机加单元体;最终通过机加余量分离及加工特征映射等操作,生成铸造毛坯模型和工序模型。以典型盘套类零件为案例对所提方法的有效性进行了验证。

基于毛坯优选的初始残余应力平衡性确定性优化方法研究

大型结构件毛坯初始残余应力的均匀性和批次间一致性很难保障,导致零件轮廓变形幅值高、不确定度高,轮廓变形过程不稳定等诸多问题。基于此,提出了一种基于毛坯优选的初始残余应力平衡性确定性优化方法。构建了“应力–结构–变形”的力学模型,提取了应力输入模块中的毛坯全尺度应力条件数和局部应力条件数,评估复杂初始残余应力场的平衡性和确定性,研究了应力条件数对加工变形的影响规律,进而提出基于应力条件数的毛坯优选和零件位置优选方法,用于筛选具有最优应力平衡和确定特性的毛坯。选取某航空单面长桁结构件进行分析验证,结果表明:最优零件位置分别为4 mm(65 mm厚毛坯)和7 mm(70 mm厚毛坯)为70 mm,最优毛坯厚度为70 mm。

基于毛坯状态超薄型隔声砂浆楼板验收标准探讨

毛坯状态验收的绿色建筑项目占比较大,但规范没有规定毛坯状态验收分户楼板撞击声隔声性能的标准。研究10mm厚超薄型隔声砂浆楼板构造做法隔声性能,其中毛坯状态项目房间楼板的隔声性能测试计权标准化撞击声压级L'_(nT,w)平均值为64.8dB,铺设地砖状态项目分户楼板的L'_(nT,w)平均为73 dB,对比两者相差约8dB。建议基于毛坯状态分户楼板的验收标准L'_(nT,w)≤67 dB。

基于叶片截面特征参数的毛坯配准方法

在采用电火花加工工艺对电解加工后的叶片边缘进行修整时,叶片理论模型的基准与叶片毛坯的基准之间存在较大误差,若要得到较为均匀的加工余量,需确定叶片理论模型与叶片毛坯之间的相对位置,为此提出了一种基于叶片截面特征参数的毛坯配准方法。首先,利用叶片截面上的等距弦长和等距中弧线特征数据,建立了能够反映叶片理论模型与叶片毛坯匹配程度的毛坯配准数学模型;接着,通过遗传算法对毛坯配准数学模型进行优化;然后,得到模型与毛坯之间的坐标变换参数;最后,用优化后的参数作为迭代最近点算法的初值进行精确配准。经数值算例验证,结果显示:采用中弧线特征数据粗配准后再使用ICP算法精配准取得了更好的配准效果,配准误差由单独使用ICP算法配准时的0.63579 mm降低到0.01918 mm。

GCr15钢制复杂截面轴承内圈热轧毛坯优化设计

应用SIMUFACT有限元分析软件对GCr15轴承内圈锻件进行毛坯设计,并分析热轧过程中的成形性。研究表明:毛坯设计不合理会有锻件填充不满,锻件尺寸不能满足要求,热轧过程不稳定等问题,需要合理设计毛坯以保证锻件的精确成形,由于锻件在热轧过程中轴向金属流动有限,矩形和锥形截面毛坯难以成形为复杂截面锻件。对复杂截面锻件分段设计成台阶形截面毛坯,能有效减弱金属的轴向流动,从而得到成形效果和组织性能良好的锻件。

同尺寸矩形毛坯排样的连分数分支定界算法

在确定同尺寸矩形毛坯最优排样方式的算法中 ,连分数算法的时间效率最高 ,但所生成排样方式的切割工艺复杂 提出连分数分支定界算法 ,该算法应用连分数法确定毛坯数最优值 ,采用贴切的上界估计方法 ;在搜索过程中只保留上界不小于最优值的分支 ,遇到下界等于最优值的分支时结束搜索 实验结果表明 ,该算法的时间效率和连分数算法接近 ,并可以有效地简化切割工艺 ,生成切割工艺最简单的排样方式 最后 。

无凸缘低盒形件圆角区毛坯尺寸优化的研究

通过对圆角半径较大的低盒形件无压边拉深成形进行有限元模拟与实验比较分析和盒形件成形过程中圆角区毛坯尺寸对成形高度的影响规律的研究 ,表明在计算毛坯展开尺寸时 。

纯铁导带毛坯硬度影响因素的脱碳工艺研究

纯铁导带硬度与炮管膛线磨损程度直接相关,为减小膛线磨损量,对导带毛坯进行脱碳热处理,使纯铁导带毛坯的硬度≤83 HV10。在试炉验证可行的脱碳工艺基础上,研究环境温度差异引起的冷却速度变化以及不同批次原材料中磷含量对纯铁导带毛坯硬度的影响。试炉结果表明,环境温度差异引起的冷却速度的变化对纯铁导带毛坯硬度的影响较小;对比磷含量为0.015%和0.002%的原材料,磷含量高的原材料制成的纯铁导带毛坯的硬度显著增大,试样硬度最高达84.3 HV_(10),而含碳量变化不大。通过改进脱碳工艺可以使产品硬度明显小于83 HV_(10)。

再制造毛坯损伤周围剩磁信号分布可视化研究

对再制造毛坯的损伤程度开展无损检测评估具有重要意义,直接影响后续的再制造工艺制定与修复质量。文章基于金属磁记忆无损检测技术,提出了一种剩磁扫描方法,可以将再制造毛坯伤周围的剩磁信号分布换成更加直观的二维图像。剩磁扫描检测结果表明,损伤周围的剩余磁场畸变程度会随着缺陷尺寸的增大而增大;孔状缺陷附近的磁场梯度脊线呈45°相交,通过对钻头切削的受力分析,表明钻孔过程中材料的位错滑移带及其残余应力主要沿着45°方向分布;通过设置阈值,可以从分布图中提取出剩磁信号较高的区域轮廓。经计算,剩磁信号大于阈值的区域尺寸与实际损伤尺寸误差不超过10%。

钣金零件毛坯展开计算方法研究进展

通过对钣金零件毛坯展开方法的论述,可以看出以几何映射法为基础发展起来的各种方法在确定钣金零件毛坯的初始解方面,有着不可替代的快速性优势;随着计算机技术和有限元技术的发展,软件使用进一步简单化,有限元增量法和有限元逆算法将会得到更为广泛的应用,同时也将成为数字化钣金精密成形的主要工艺手段;另外,随着人们对高分子复合材料性能的进一步探索研究,以及对物理逆向法实用化工艺问题的研究,物理逆向法在未来可能成为一种行之有效的方法。

一步成形法在毛坯尺寸及零件成形性快速预测中的应用

介绍了一步成形法模拟软件的应用领域、基本原理和方法以及同增量法模拟比较的优点。用一步成形法模拟软件FASTFORM对零件毛坯和成形性进行预测并同增量法模拟结果比较,表明这种方法能够获得正确结果,适用于零件早期设计和工艺参数设计阶段。最后,指出随着一步成形技术的发展以及自身优势,对于中小企业将具有更为广泛的应用前景。

非规则盒形件毛坯形状和尺寸的确定

通过圆筒形及盒形零件拉伸前后网格变化分析，确定变形区和非变形区，由此计算出拉伸件轮廓边缘上任意点处的拉伸线实际长度，然后用在该点毛坯平面上切线的法线上截取线段长等于拉伸线实际长度的方法，确定非规则盒形件毛坯形状和尺寸。用该方法计算出的汽车制动阀安装板毛坯形状和尺寸，在试模时一次即获得成功，具有一定的实用推广价值。

Master CAM中精准毛坯最优刀具路径处理

介绍了数控加工过程中单件生产、中小批量生产所用毛坯情况,研究了Master CAM软件中毛坯的设定技巧,提出了精准毛坯的概念,对比了刀具在普通毛坯和精准毛坯下的路径。在精准毛坯建立的基础上,以切削刀具半径为标杆,寻找刀刃切削的外边缘,确定XY分层次数,确保第一刀不会空切或过切。使编程技术人员掌控整个加工过程,减少空行程,提高生产效率。

一种基于ZMap模型的随形毛坯模型生成方法

本文介绍一种基于Map模型的随形毛坯模型建立方法。首先获取待加工曲面离散后的三角片模型信息，考虑毛坯余量和球刀半径形成加工曲面的刀位面模型，根据刀位面模型构造zMap模型，随后按一定规则将zMap模型三角化．从而得到加工曲面的随形毛坯模型。该方法已在作者所在实验室开发的CAM软件中得到实现并达到了预期效果。

不同型式的气门毛坯飞边应用

本文根据气门毛坯不同的制造方法,主要对径向飞边气门毛坯、轴向飞边气门毛坯两种毛坯飞边型式其生产原理、应用情况及特点进行阐述。

金属磁记忆技术用于再制造毛坯寿命评估初探

剩余寿命预测是再制造工程的核心内容之一,金属磁记忆技术在再制造毛坯寿命预测领域极具潜力。文中概述了金属磁记忆信号的特征、微观物理检测机制的研究结果,探讨了利用金属磁记忆技术表征疲劳裂纹萌生及扩展寿命的途径和方法,并介绍了该技术在再制造毛坯寿命评估领域的初步应用。