转向节热挤压方案工艺性对比分析

采用有限元数值模拟方法以某汽车转向节不同热挤压方案为研究对象,从填充性能、飞边铺展均匀性和流线分布等方面分别作了对比分析研究。结果表明:转向节挤压生产时应避免采用大高径比的坯料直接挤压;采用大直径规格的坯料具有最好的杆部填充性能;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得较好的综合填充性和变形均匀性。变形方式对锻件最终流线分布的影响最大;初始坯料的流线状态和变形程度对最终锻件的流线状态有重要影响;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得最好的挤压件流线分布状态。镦挤加拍扁的转向节热挤压预制坯方案具有最优的综合工艺性能。

某微车曲轴模具结构的优化

针对曲轴锻件材料利用率较低的现状,以某微车四拐曲轴为例,采用带阻力墙结构的模具来提高材料利用率。运用有限元分析软件Deform3D对预锻及终锻过程进行模拟。针对终锻载荷过大问题,将终锻模具阻力墙优化为分段式阻力墙结构,有效地降低了成形载荷。同时,对各方案的模具磨损进行了分析。实际生产表明:带阻力墙结构的锻模所生产的曲轴锻件质量良好、填充饱满,材料利用率由75.9%提高到83.3%,同时成形载荷适中。

一种双拔模加变斜面锻模结构参数优化设计

针对深型腔类锻件模锻成形过程难以起形的问题,在综合常规飞边槽与楔形飞边槽优点的基础上,提出了新型预锻模具结构--双拔模加变斜面结构。以减小深型腔部位未充满距离和降低成形载荷为目标,通过优化分析得到最优结构参数,为双拔模加变斜面结构的应用提供设计依据。应用正交试验设计对结构参数进行抽样,采用有限元分析软件Deform对所得样本进行数值模拟仿真。对模拟结果依据各指标重要性不同确定各指标相对重要性的权数,然后求加权和作为试验总分数,参考总分高低确定最优实验方案。生产实践表明,采用带双拔模面加变斜面结构的预锻模,能够保证得到合格的锻件,验证了优化结果的可靠性。

BP神经网络和遗传算法用于曲轴填充性能的优化设计

针对曲轴空间分模模具存在的深型腔难填充结构,提出了采用楔形飞边槽结构改善填充性能的方法。基于MATLAB平台,将BP人工神经网络与遗传算法应用于楔形飞边槽结构参数优化设计。首先利用正交试验设计安排试验样本,对所得的样本进行有限元模拟,获得各方案坯料的最小未填充距离,作为BP神经网络训练的导师信号。再结合遗传算法,以最小未填充距离为目标,得到楔形飞边槽结构的最优参数。最后通过数值模拟验证并比较遗传算法预测结果与数值模拟结果的误差。结果表明,误差在5%以内。将优化参数应用于实际生产,坯料能够完全充满模具型腔,材料利用率由75.7%提高到81.4%,验证了楔形飞边槽结构优化设计的正确性。

成形速度对转向节热挤压系统的影响

针对转向节热挤压模具寿命普遍低下的问题,采用有限元数值模拟方法研究了不同成形速度对热挤压系统力、热两方面的影响规律。结果表明:在转向节热挤压过程中,最大挤压力、凹模应力集中区最大主应力、挤压锻件最高温度、模具表层最高温度均随成形速度的增加而增大。这对如何减缓模具失效、提高模具寿命提供了理论参考。

汽车中间轴锻造工艺的优化

传统的汽车中间轴锻造工艺为:自由锻制坯-成形镦粗-预锻-终锻-切边,该工艺对工人操作要求较高,生产效率低。改进的工艺为:成形镦粗-两道次滚挤-终锻-切边。该工艺能降低模具成本和工人的操作难度,提高生产效率。运用数值模拟仿真软件对改进的工艺进行全工序模拟,系统地研究了滚挤模具下压间隙量和坯料规格对锻件填充性能的影响,模拟发现:下压间隙量为6mm时锻件的填充性能最好,飞边少且均匀。最优的坯料规格为准64mm×258mm。实际生产表明:改进的工艺避免了因人工操作产生的不合格件,提高了锻件质量的稳定性。

前轴弹簧板精整工艺优化

针对传统机械加工方法制造前轴弹簧板导致产品强度下降的问题,提出了先整体夹紧后压平的弹簧板精整工艺。在此基础上对弹簧板局部形状进行了优化设计,有效降低了最大成形载荷;通过有限元模拟,进一步研究了整形温度、摩擦系数对最大载荷的影响规律,为此类零件的局部精整工艺制定提供了理论参考。

前轴局部精整工艺有限元仿真分析

针对传统前轴生产工艺易导致产品局部强度下降,生产效率低下的问题,提出了前轴局部精整成形的新工艺。设计了局部精整模具,并应用有限元数值模拟方法分析了局部精整成形过程中的充填情况、成形载荷以及弯曲变形的规律。分析结果表明:在新的工艺及模具结构下,锻件填充情况良好,成形载荷适当。这些为生产工艺的制定及精压设备的选型提供了一定的理论参考。

“材料成型与控制工程”专业课程思政教学思考

专业课程思政是一种现代教育教学理念,它同时兼顾专业知识传授和思想政治教育双重功能。基于“材料成型及控制工程”专业课程思政教学的设计与实践进行了多方面思考,认为要想取得良好的专业课程思政教学效果,就必须注重顶层设计,营造课程思政氛围,彻底转变专业教师的育人观念,打造强有力的专业课程思政教师团队,通过科学客观的专业课程思政教学过程评价,不断改进和完善专业课程思政教学设计与实施细则。通过专业课程思政改革,促进“材料成型与控制工程”专业课程思政教育体系的健全和完善,对实现课程育人具有良好的促进作用。

材料成型及控制工程专业本科毕业设计(论文)教学改革探索

本文分析了当前本科毕业设计(论文)质量下降的原因,并针对这些问题,结合当前工程教育的要求,对长沙理工大学材料成型及控制工程专业进行了一系列教学改革探索,从选题、实践、指导与过程管理等环节进行改进,从而提高毕了业设计质量,加强了毕业设计教学环节的薄弱环节,进而完善了本科人才培养体系。

某重型汽车转向节挤压模具的优化

转向节是汽车运行中主要的承力、传力及控制零件．它既支撑车体重量，又传递转向力矩并承受前轮刹车制动力矩。因此．其运行工况复杂，使用安全可靠性能要求较高，同时由于其外形复杂，成形难度较大。在长杆类转向节模锻生产工艺中，通常热挤压则作为第一道次的工序，完成叉形头部及杆部材料的首次分配。因此，挤压工艺性的好坏直接影响到锻件的整体质量性能以及后续预、终锻的可成形性。

某高精度曲轴工艺改进及优化

曲轴作为汽车上重要的传动零部件之一，在汽车内燃机中承受着横向力和纵向力．并受到不断变化的内燃气压力、惯性力及力矩的作用，在各部分产生弯曲、扭转、剪切、拉压等交变应力，这就要求曲轴要有较高的抗拉强度、疲劳强度、表面强度、耐磨性、高精度，同时芯部要有一定的韧性。因此，如何改进曲轴的成形工艺以尽可能地提高曲轴的机械性能和使用寿命尤为重要。其中，提高曲轴的精度是提高曲轴机械性能和使用寿命的一种重要的手段。

连杆台阶轴类毛坯楔横轧成形工艺

连杆是发动机中最重要的零件之一，由于工作环境极其恶劣．通常采用锻造毛坯．并通过机械加工而成。作为一种长轴类精密锻件．连杆在形状、尺寸及重量公差、内部组织等方面均有严格的要求．一直被视为较难锻造的零件。随着汽车、摩托车工业的不断发展．发动机的技术性能日益提高．对连杆内在质量、尺寸及形状精度等的要求也越来越高。例如，连杆的重量公差要求小于2％．大小头中心距尺寸公差小于±0．2mm，厚度尺寸公差小于±0．2mm。