特殊钢模铸生产中钢锭模组合优化研究

针对特殊钢的生产特点,提出求解特殊钢模铸生产过程中的钢锭模组合优化问题的方法,该方法将钢锭模组合优化问题抽象为背包问题,并使用动态规划算法和递归回溯算法进行求解,能快速计算具有最优锻造比的钢锭模组合方案,还能计算所有满足要求的钢锭模组合,同时考虑了出钢量与电炉生产能力是否匹配的问题。通过对生产实例进行试验,验证了该方法的有效性,能够在一定程度上满足特殊钢企业的实际应用需求,对实际生产具有一定的指导意义。

Zr基大块非晶合金在过冷液相区超塑性成形的摩擦行为及机理研究

采用双杯挤压方法研究了成形温度、应变速率等工艺参数对Zr55Al10Cu30块体非晶合金在过冷液相区塑性成形时模具和零件之间的摩擦行为的影响。采用有限元模拟方法获得大块非晶合金双杯挤压的摩擦因数标定曲线，有限元模拟中非晶合金的变形采用Kawamura的本构模型，将高温压缩实验的数据拟合，获得本构模型中的参数，结果表明非晶合金在过冷液相区内变形的摩擦因数在0．2～0．7之间。当应变速率较低时，随着温度的升高，摩擦因数总体上降低；而当应变速率较高时，随着温度的升高，摩擦因数先略有上升，然后急剧下降。当温度较低时，随着应变速率增大，摩擦因数显著增大，而在高温时，随着应变速率增大，摩擦因数略微有所减小。按照现代摩擦理论对非晶合金在过冷液相区内成形的摩擦机理进行了分析，认为黏着是摩擦的主导因素。

复杂曲面上的四边形网格生成方法

提出了一种曲面上全四边形网格的生成方法．该方法从曲面的边界开始，向内逐个地生成单元，利用曲面的局部形状特征控制单元的尺寸．这样可以适应复杂的边界形状，通用性较强．文中介绍了算法的基本思想，提出了多个曲面相邻情况下边界上节点的生成以及一个新的节点环冲突检测方法．最后给出了两个网格生成的实例．

曲面网格划分算法的分类与比较

本文对现有的曲面网格划分的典型算法进行了分类，对各类算法的特点加以分析和比较，指出了各个算法的适用范围。最后分析了曲面网格生成中需要进一步研究和解决的问题。

大块非晶合金超塑性变形的研究现状与发展

文章对国内外非晶合金超塑性基本性能的研究工作进行了介绍和评述。根据材料成形工艺的要求,提出了非晶合金超塑性成形研究的内容。介绍了非晶合金超塑性拉伸实验和压缩实验的研究进展,分析了温度和成形速率对变形的影响,介绍了粘度的影响因素,对这些研究内容和热点问题进行了评述。展望了非晶合金超塑性研究的发展趋势,提出应加强非晶合金超塑性流动过程的理论研究。

稀疏矩阵带宽减小的一种算法

分析了用分层的方法减小稀疏矩阵带宽的不足，产生这些不足的原因主要是分层的深度不一定为最大，而且层之间的宽度相差太大，为此对算法的分层进行了细化，把宽度大的分层上的节点移到宽度小的分层上去，使得分层之间的节点数更加均匀．改进后的算法稳定性增强．

Zr_(55)Cu_(30)Al_(l0)Ni_5块体非晶合金微反挤压试验与数值模拟

采用反挤压试验结合数值模拟的方法,研究了块体非晶合金在过冷液态区内成形微小零件的变形行为。首先采用材料压缩试验确定非晶合金的成形温度和成形速率,并用Deform3D软件模拟压缩试验过程,以寻找一个和非晶合金成形过程类似的材料,获得一个相似的本构关系,用于后续反挤压过程的模拟。在此基础上,进行了外径为1.2mm,内径1.0mm圆筒形零件的反挤压试验,研究了温度和冲头速率对反挤压力的影响,结果表明成形温度对反挤压力的影响较大,而成形速率对反挤压力的影响不显著。采用SEM观察成形件的表面形貌,发现零件的尺寸精度较高,表面精度较差。计算表明挤压过程中的摩擦较大,Deform3D模拟表明应变速率分布极不均匀。

级进模结构协同设计的研究与实现

分析了级进模结构设计的特点,在此基础上提出了级进模结构协同设计的方法。给出了级进模结构协同设计中设计信息和模型信息的存储方法,以及设计信息和模型信息的同步方法。基于NX/PDW级进模设计系统,实现了级进模结构的协同设计。

级进模CAD冲压特征工序设计自动化的研究

介绍了级进模 CAD系统中 ,冲压工艺特征工序设计自动化方法。建立了冲压工艺特征的计算机模型和冲压工艺特征库 ,提出了设计零件上的冲压工艺特征和冲压工艺库的特征进行匹配的技术和算法 ,给出了特征参数的计算方法。探讨了这种技术在级进模

二维钣金零件特征识别展开的研究与实现

二维图在投影过程中遗失了大量的空间拓扑信息,图素之间缺乏关联,因此某些基于二维图的设计工作会耗费大量的时间。本文对二维图钣金零件图进行识别,提取其中的特征信息,以辅助完成零件毛坯展开,提高设计效率和自动化程度。首先以二维钣金零件图为基础,研究组成零件的各种钣金特征的形状及其在各个视图中的表示特点。然后在一个视图中进行特征识别,并根据二维图中各个视图的位置关系,将各个视图进行分解,自动提取零件钣金特征在不同视图中的形状。特征提取后,对弯曲特征进行展开,利用特征在不同视图中的形状,获得弯曲特征的展开形状,最后对各个特征的展开形状进行拼合,获得零件的最终展开形状。

钣料成形过程动力分析中的惯性效应及对策

指出钣料成形过程中采用曲面压料面时， 压边圈夹紧过程动力显式有限元分析存在惯性效应问题。提出 “虚拟补实压边圈”方法克服惯性作用， 高效实现曲面压边圈夹紧过程的动力显式有限元模拟， 拓展动力显式有限元方法在钣料成形数值模拟中的应用领域， 对于连续快速地模拟曲面压边和拉延等多阶段钣料成形过程意义重大。

振动场作用下金属塑性成形机理的研究和应用进展

振动力场对金属材料塑性成形过程的作用机理是振动辅助塑性成形技术的关键理论问题。该文介绍了相关问题的研究进展及振动辅助技术的应用现状,即振动影响塑性成形的微观机理、体积效应及表面效应等,并探讨了该技术亟需解决的问题和发展趋势。

树脂基复合材料固化过程固化度场和温度场的均匀性优化

针对热固性树脂基复合材料的加热固化过程,提出一种以提高固化度场均匀性为优化目标的固化加热曲线优化方法。该方法通过在固化加热曲线中合理安排升温和保温过程,提高固化度的均匀性。首先,通过有限元模拟,获得制件的固化度场和温度场,确定其不同时刻固化速度最大差值,再进一步计算出固化速度最大差值的一阶微分。通过比较固化速度最大差值及其一阶微分的极小值时刻制品的固化特性,确定升温和保温的时间。模拟结果表明,优化前后的固化度最大差值从9.8%降低到4.9%,温度最大差值从18.2℃降低到7.3℃,制品的固化度场和温度场均匀性有较大改善。

金属材料表面的电子束抛光研究进展

电子束技术应用于金属材料表面的抛光,作为一种新型的材料加工工艺,具有抛光效率高、材料去除效果好、抛光表面性能优良等优点。本文在探讨电子束抛光(EBP)技术机理的基础上,介绍了国内外EBP技术所使用的材料和设备类型,给出了EBP技术的数值模型,分析了工件材料、脉冲电压、能量密度和脉冲次数等不同的因素对EBP的影响规律。在总结EBP技术的优点和缺点的基础上,对EBP金属材料的现状和发展方向进行了评价和展望。

大块非晶合金摩擦磨损性能研究现状与发展

简要介绍了大块非晶合金及材料摩擦磨损性能的特点,从摩擦系数、磨损特征、摩擦形式上综述了大块非晶合金摩擦磨损基本问题、热处理对大块非晶合金摩擦磨损性能影响的研究现状,并对其发展趋势进行了展望。

Zr基非晶合金过冷液态区的微反挤压实验研究

利用微反挤压实验,研究了Zr55Cu30Ni5Al10大块非晶合金在过冷液态区域内的超塑性微成形工艺。选取不同的温度(705～735K,5K一个间隔)和不同的冲头速度(2μm/s～8μm/s,递增1μm/s)进行交叉实验,并对挤压成形过程以及影响成形的工艺因素进行了分析。结果表明,非晶合金的微反挤压过程可以分为四个阶段,且零件的挤压深度随成形温度的升高或冲头速度的降低而增大,在710～725K的温度范围内,零件的挤压深度对温度更敏感。低速或高温成形容易使坯料晶化,因此较为理想的挤压工艺条件为725K左右和6μm/s的冲头速度,在此条件下成功地挤压出了壁厚为0.1mm和0.05mm的微型杯零件,SEM显示该成形件杯口整齐,与模具尺寸的符合性较好。

UG二次开发在皮带轮设计中的应用

阐述了应用UGNX的建模功能和它的二次开发工具,实现皮带轮参数化设计的方法。在轮缘的建模设计中提出了两端槽边和轮缘槽边的概念,将两端槽边结构和轮缘槽边结构分别与轮体主干结构进行布尔求和,运用此思路有效地实现了参数驱动建模,具有很强的通用性。

Zr基块体非晶合金超塑性微挤压成形数值模拟

利用压缩实验数据建立了Zr55Cu30Ni5Al10大块非晶合金在过冷温度区域内的流动应力模型,并选用DE-FORM-3D软件对杯形非晶合金零件超塑性微挤压成形过程进行了模拟,得到了挤压过程中坯料的速度场、应变速率场和应力场的分布规律。分析发现在挤压过程中材料的应变速率极不均匀,因此,对材料的流动变形过程进行了合理分区,分析各区域的形状、大小及变化历程。在此基础上,利用反挤压工艺成功挤出了外径为2.2 mm、壁厚为0.05 mm的杯形零件。SEM显示,该成形件壁厚均匀,尺寸和几何形状满足设计要求。

板料成形过程动力分析中的惯性效应的研究

本文指出板料成形中采用曲面压料面时压边圈夹紧过程动力显式有限元分析存在惯性效应问题,采用能量法分析了影响惯性效应的一些主要因素,提出"虚拟补实压边圈"方法以克服惯性作用,高效实现曲面压边圈夹紧过程的动力显式有限元模拟,对于连续快速地模拟曲面压边和拉延等多阶段板料成形过程有重要意义.

喷嘴结构对微等离子弧输出特性影响的数值仿真与验证

通过数值模拟和试验研究相结合的方法,在考虑微等离子喷枪喷嘴结构的条件下,建立了大气压下脉冲放电微等离子弧的数值模型,重点研究了喷嘴孔径、喷嘴工件距、阴极内缩量以及电流大小对微等离子弧的影响,并通过光谱仪来表征微等离子弧作用的温度分布。结果表明:喷嘴结构对微等离子弧的形成与稳定有重要影响:在有效压缩距离点内,喷嘴孔径的减小以及喷嘴工件距离的缩近才对工件温度的提高有显著影响;一定范围内,工件的温度随电流的增大而增大;阴极内缩量对工件的温度影响不大。微等离子弧温度场的数值模拟结果与光谱仪测量结果基本一致,验证了模型的可靠性。