矿山电铲用4150H异形环锻件的试制研究

矿山机械用环锻件主要用于矿山机械设备的环件承重与传动件,需要长时间承载运转负荷的动力,因此必须具有较高的机械强度、硬度、耐磨性、韧性及低温性能,对其技术要求和质量指标都异常严格。而这类环锻件在热处理后极易出现开裂,断裂处的夹杂物与金相检测分析显示了非金属夹杂物超标及魏氏组织等问题。本文针对这些问题分析了产生的原因并提出了4150H环锻件的试制工艺,试制件的力学性能和组织都达到了技术要求。

锥形砧镦粗工艺数值模拟及锥角优化研究

应用DEFORM-2D有限元软件建立了模拟锥形砧镦粗工艺数值模型,并通过Preform Optimization模块,基于梯度优化法以变形均匀性为目标,选取摩擦系数、坯料高径比、砧与坯料界面传热系数、压下量四个因素进行了正交试验,得出影响锥形砧最优锥角因素主次顺序:下压量>高径比>摩擦系数>砧与坯料界面传热系数。在此基础上对试验结果进行方差分析,得出下压量因素对于最优锥角的影响极显著,此结论为锥形砧镦粗工艺设计锥形砧锥角提供参考。

厚截面复合材料固化温度不均匀性对力学性能的影响

通过对厚截面复合材料层合板不同部位设置隔离膜与热电偶的方法来测试厚截面复合材料在固化过程中沿厚度方向的温度分布。采用横向拉伸和短梁剪切测试手段,研究了厚截面复合材料制件固化过程中沿厚度方向的温度不均匀性对力学性能的影响规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了层合板力学性能测试后的断面微观形貌。结果表明,厚截面复合材料固化过程中沿厚度方向存在明显的温度梯度,随着温差的增加,拉伸强度、层间剪切强度力学性能呈下降趋势。以上层合板为参考对象,当层合板沿厚度方向温差为20.6℃时,其横向拉伸强度相差7.4%,层间剪切强度相差6.8%;当层合板沿厚度方向温差为10.2℃时,其横向拉伸强度相差3.8%,层间剪切强度相差3.4%。这是由于固化温度过高,树脂与碳纤维界面的结合强度降低。该研究为厚截面复合材料制件热压罐成型过程中温度场均匀调控的必要性提供了重要的实验依据及理论参考。

基于实验室课堂的《机械原理》课程教学改革初探

《机械原理》是机械大类专业的一门专业基础核心课程,文章针对《机械原理》课程特点及现有的传统教学模式的不足,探究了基于实验室课堂教学设计,并提出了具体的实施方案。通过多次实施,大幅度地提高了该课程教学的实效性。

环件轧制过程鼓形毛坯变化规律及塌边缺陷分析

基于有限元模拟软件Simufact.Forming,建立径、轴向轧制模型,针对某一环件产品,通过对不同鼓出量的鼓形毛坯进行数值模拟,揭示鼓形毛坯在轧制过程的变化规律,分析了塌边缺陷的形成过程及消除措施。结果表明:轧制初期鼓形消失速度远大于轧制后期,鼓形越到后期越难消除,最终导致环件塌边缺陷。环坯鼓形鼓出量≥120 mm时,最终环件会产生塌边缺陷;环坯鼓形鼓出量≤90 mm时,最终环件不会产生塌边缺陷。为了避免塌边缺陷,当鼓形较小时,采用轧制初期大的径向进给量,当鼓形较大时,必须增加一道滚圆工序。