斜齿圆柱齿轮冷精确成形数值模拟研究

为了降低斜齿圆柱齿轮精确成形力,在对闭式墩挤成形齿轮分析和分流锻造原理的基础上,提出了双向可控镦挤成形工艺方案,并用有限元软件Deform-3D对此工艺的成形过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明:与传统的闭式模锻相比,可明显降低成形力,是适用于斜齿圆柱齿轮精确成形的有效工艺方案。

精确成形的大模数内啮合传动的啮合性能分析

目前 ,大模数内齿轮的加工在国内是一个急待解决的难题。为了解决这个难题 ,作者研究了一种与传统加工完全不同的新型加工方法———精确成形法。本文根据共轭原理 ,求出与内齿轮相啮合的外齿轮齿形 ,并将其与渐开线齿形进行比较 ,然后对精确成形的大模数内啮合传动的啮合性能进行了理论分析 ,并通过具体实例计算出诱导法曲率、润滑角及接触线分布。结果表明 ,精确成形的大模数内啮合传动的诱导法曲率小 ,润滑角等于90° ,接触线分布较均匀 。

精确成形制造中的高梯度特征与数值模拟的发展趋势

精确成形制造是尽可能地精确控制材料的外部形状和内部组织结构,将材料加工成各种零部件及成品的新的工艺手段。其工艺过程的数值模拟表现出一系列复杂的特征,其中局部高梯度和多尺度耦合是最主要的问题。重点介绍处理这一问题的思路和方法,包括高梯度问题的函数描述、动点有限元方法、自适应有限元—无网格耦合方法。并指出处理高梯度问题的研究课题和技术关键。

单点激光冲击精确成形的控制方法研究

根据单次冲击304不锈钢矩形薄板得到的激光能量与变形量的关系图,利用最小二乘法进行曲线拟合得到曲线的近似表达式。根据激光冲击成形的原理、特点,建立了激光冲击成形控制系统。冲击过程中,利用控制激光能量得到相应变形量进行多次冲击,并加入实时反馈控制,最终实现板料的单点精确成形。

航空复杂构件精确成形技术基础研究

航空复杂构件是指飞机和航空发动机结构中形状结构复杂和(或)组织结构复杂的结构件。精确成形则是采用各种成形方法获得成形完整、尺寸精确、组织结构精确控制以及性能优越、可靠性高零件的工艺方法。凝固成形和塑性成形技术是两种主要的、传统的成形技术,各种大型、薄壁、整体、复杂、精密、优质的铸锻件是飞机和航空发动机的主要承力构件和关键构件,在航空制造业中具有十分的重要地位。

基于非占位涂料技术的砂型铸造精确成形技术

介绍了铸造技术的现状,提出利用快速成型技术和非占位涂料技术可提高砂型铸造的精密度,实现精确成形,并结合砂型铸造用制动鼓模样的制造实践,对这一技术的关键点进行了分析,与普通砂型铸造相比,指出了该技术的优势.

大模数大直径内啮合齿轮精确成形方法的研究

大模数大直径内啮合齿轮的加工 ,目前在国内是一个急待解决的难题。为了解决这个难题 ,本文对大模数大直径内啮合齿轮精确成形方法进行研究。首先对内齿轮的一种齿形进行啮合理论分析 ,同时根据共轭原理求出与其相啮合的外齿轮齿形 ,并且将求出的外齿轮齿形与渐开线齿形进行比较 ,然后对该内啮合传动进行啮合性能分析及干涉校核。通过分析计算及实验 ,结果表明 。

大型双曲度蒙皮精确成形与数字化制造

本文针对现代飞机对蒙皮精确成形的要求，围绕飞机蒙皮零件制造过程中如何确保表面质量和外形准确度，达到质量稳定的工业化精确成形进行工艺分析。制订以基础工艺研究为支撑，蒙皮工程设计数模为单一数据源，建立蒙皮零件数字模拟拉伸成形分析应用平台和智能化工艺设计分析平台，实现蒙皮零件拉伸工艺参数和拉伸程序的优化设计，拉伸成形工装自动定位、拉伸毛料自动传送和装夹，以及蒙皮零件外形数字化立体切割和在线检测，应用蒙皮零件CAD／CAE／CAM的数字化制造环境，实现大型双曲度蒙皮零件数字化精确成形的技术解决途径和需要突破的关键技术。

螺杆转子齿形台阶的横轧精确成形

螺杆压缩机具有工作效率高、易实现高转速等优点,被广泛应用于空气压缩机、热泵等行业.螺杆转子是螺杆压缩机的关键零件,它具有复杂的螺旋齿形台阶,制造难度大.该螺旋齿形台阶的传统制造工艺为:先对圆钢进行铣削加工,后经过磨削最终成形.铣削时,需要去除大量的多余金属,生产效率低,材料利用率也低.针对这一难题,提出了采用横轧精确成形齿形台阶的新工艺,具有生产效率高、材料利用率高、机加工量小等优点.本研究采用数值模拟和实验研究相结合的方法,揭示了横轧齿形台阶的成形机理,分析了不同成形阶段的应力和应变分布规律,讨论了轧制过程中轧制力的变化,最后对实验件进行了精度分析,结果显示实际成形件的截面轮廓与设计轮廓吻合良好,所有测量点的误差在-0.71~1.2 mm,成形精度高,采用横轧进行螺杆转子齿形台阶的精确成形是可行的.

号脉铁水——记清华大学机械工程系材料精确成形研究室主任李言祥教授

在这个尊重知识、崇尚科技的时代，说到在清华执教，相信很多人会对李言祥教授肃然起敬，因为能够在国内一流的高等学府任教．足以令人钦佩。然而，说到为铁水“号脉”．很多人却要疑惑了，难道灼热的高温铁水也有脉搏？

飞机铝合金大型钣金件精确成形工艺研究

对于飞机铝合金大型钣金件成形而言,不仅仅有着较差的刚性,同时也有着较大的制造难度,在零件结构的分析中,更是联系装配要求,将四周拐角角度增大,并将补加条带长度减少,实现了零件外形结构的优化,而双动拉深优越性的体现,结合双动拉深成形方法,对合理的制造流程确定,并产生零件热处理变形的基础措施,将零件成形的准确度综合提高。文章通过结合有限元数值模拟,并实现了展开毛坯外形尺寸的优化,对合理的工装结构确定,将零件精确成型的要求达到。

宽凸缘圆筒拉深件精确成形工艺研究

研究了4mm厚的1Cr18Ni9Ti不锈钢宽凸缘圆筒件成形工艺。结果表明:宽凸缘圆筒不锈钢冷拉深件实现尺寸精确控制难度很大。研制产品通过两次拉深成形,终拉深件回弹严重,高度尺寸误差大。影响拉深件尺寸超差的主要原因是回弹。由于不锈钢材料回弹大,致使法兰不平,底面不平。模具高度方向弹性变形影响回弹。可通过法兰、底平面校平,精确控制高度尺寸。

精确成形技术发展前沿研究

精确成形技术是先进制造技术的一个重要内容,它包括精确铸造成形、精确塑性成形、精确连接、精确热处理、表面改性等专业领域。具有成形体尺寸及形位精度高,效率高、消耗低、成本低、污染少等特点。是21世纪提高产品质量,参与国际市场竞争的一项新型综合集成前沿技术。本文从研究国内外精确成形技术发展趋势的基础上,提出了我国近期发展精确成形技术的前沿技术。

飞机铝合金大型钣金件精确成形工艺研究

航空工业的快速发展促使人们对飞机结构件的精确成形要求越来越高,其中钣金件作为飞机结构的重要组成部分,其中精确成形工艺对飞机整体性能和安全性具有重要影响。然而由于大型钣金件的形状复杂且尺寸庞大,传统的成形方法存在困难与局限。深入研究飞机铝合金大型钣金件的精确成形工艺,提出了以下观点,以期为后续开发出更加高效、精确的制造技术提供帮助。

长轴类大变截面复杂锻件精确成形缺陷控制

针对长轴类大变截面复杂锻件精确成形过程中存在充不满和模具寿命低的问题,采用数值模拟技术与生产试制结合的方法,研究了某微车四拐曲轴精确成形过程中上述两种缺陷形成的原因,提出了一种通过设计适合的预锻模来控制成形过程中金属流动状态、避免充不满和减少锻模磨损的方法。在该预锻模中,采用阻力墙形式构造飞边槽,采用凸形连皮结构连接多个大变截面。通过优化预锻模具的结构参数改善金属在模膛内的充模状态,实现长轴类大变截面复杂锻件精确成形过程中的缺陷控制。结果表明,在预锻模具中距模具型腔的位置为10mm设置斜度为10°,间隙1～2.5mm的阻力墙并采用中间厚度为18mm的凸形连皮连接各个变截面,可以将四拐曲轴终锻模具的寿命由原来的每套4500件提高到每套7800件,将材料利用率由原来的66.2%提高到88.3%。

“内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精确成形关键技术与应用”项目通过鉴定

北京科技大学完成的“内燃机凸轮轴毛坯楔横轧精确成形关键技术与应用”项目通过了中国机械工业联合会组织的专家鉴定。

基于数值模拟的前轴辊锻件精确成形的研究与应用

根据辊锻设计要求,论述了汽车前轴辊锻件的弹簧座截面、工字型截面、两端拳头截面各道次变化规律;在各道次变化过程中,依据各截面的尺寸参数变化对辊锻模具进行精确设计并选择合理的坯料,以保证坯料能够充满模具型槽。应用Deform-3D软件对辊锻模具模型进行模拟分析,模拟结果与实际生产结果相吻合,进一步验证了辊锻模具设计的准确性和可靠性。该文的论述对前轴辊锻模具的精确设计及辊锻件的生产提供了理论参考依据。

凸轮轴楔横轧精确成形机理

基于凸轮轴楔横轧精确成形原理,针对一种简单典型凸轮轴的楔横轧精确成形,采用DEFORM-3D有限元软件,利用三维刚-塑性有限元法对整个凸轮轴楔横轧轧制过程进行了数值模拟,得到了较为理想的凸轮形状成形结果,系统分析了凸轮轴楔横轧轧制过程中轧件的应变分布状态,以及轧件金属的轴向、径向和周向的流动规律.根据凸轮轴楔横轧的实际实验结果和数值模拟结果的对比,结果表明,数值模拟结果与实验结果相符合,利用楔横轧精确成形凸轮轴是可行的.

非对称高铁列车车头窗口下梁的三维拉压复合弯曲精确成形

高性能铝合金型材三维弯曲构件具有几何造型流畅、空气动力学性能优、结构强度高等特点,因而广泛应用于高端装备的制造当中。该类制件往往具有几何非对称的特点,一般呈镜面对称的安装在载运工具上。对于此类零件的成形加工往往需要多套模具和设备,成形效率低下,且回弹变形难以预测和控制。为提高此类零件的成形效率,基于提出的多点三维拉压弯曲成形技术,以高铁列车车头窗口下梁的成对成形制造为例,将非对称三维结构件连接为整体对称构件,实现了镜面对称结构件的成对一次成形,提高了材料利用率6.79%,并提高生产效率一倍。此外,为实现该零件的精确成形,建立三维拉压复合弯曲成形过程回弹变形的数值仿真模型,在施加补拉伸的情况下,回弹预测误差小于2mm,仿真结果较好地预测了回弹变形的整体趋势。最后,通过利用提出的回弹测量误差的直接补偿方法,通过两次计算迭代,将成形水平和垂直方向的最大误差降低至1.33 mm和0.73 mm,实现了高铁列车窗口下梁的成对一次弯曲精确成形。

新一代精确铸造成形过程的物理冶金学基础及数学物理建模

面向市场经济 ,迎接全球化竞争的挑战 ,要为国民经济的发展做出重要贡献 ,就要大大加强对成形制造的基础研究。但是 ,我国成形加工工业与国外相比有很大差距 ,它严重制约着国民经济的发展。世界各国在成形制造加工发展趋势方面的认识也是一致的 ,即 :一是向精确成形技术方向发展 ,二是用计算机模拟仿真来逐步代替传统的经验性研究方法。绿色环境下面向 2 1世纪的铸造成形加工技术的总目标是高质量、短周期、低成本。建议针对国家汽车工业及航空航天工业等支柱及基础工业的需求 ,开展以高质量、短周期。