基于固有应变法的中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测

为提升中空薄壁铝合金结构件焊接变形与残余应力预测精度。基于固有应变法与焊接热输入参数对焊接等效载荷开展求解,利用有限元仿真方式从变形及应力的角度出发,分别对焊接变形及残余应力进行分析,并通过焊接试验进行验证。结果表明:焊缝左右两侧的边缘区域是产生焊接残余应力的主要位置,横向、纵向残余应力分别为275 MPa、181 MPa,结构件上蒙板呈马鞍形分布,焊接所导致的最大变形分布在上蒙板左右两侧,左右两侧仿真最大值分别0.299 mm、0.274 mm,左右两侧试验最大值分别0.37 mm、0.34 mm,试验变形值略大于仿真变形值,两侧变形预测误差率分别为19.1%、19.4%。研究结果可为类似中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测提供一定参考依据。

摆线齿轮滚齿切削力及温度仿真分析

为研究滚齿加工参数对切削力及温度的影响规律,分别利用包心法和平面啮合原理构建圆弧-短幅外摆线齿轮和对应滚刀几何模型。基于构建的几何模型建立摆线齿轮滚齿加工热力耦合有限元模型,分析不同滚齿切削速度和轴向进给量的影响。结果表明:摆线齿轮滚齿加工过程中,轴向切削力随加工时间快速增大,经过一段稳定阶段后迅速降低,径向切削力先快速增大后逐渐减小,切削温度先快速增大后进入稳定阶段;轴向进给量在0.25~0.75 mm/r范围内,轴向和径向切削力及切削温度均增长缓慢,在0.75~1.00 mm/r范围内均增长快速,滚齿切削速度对轴向切削力影响较小,而对切削温度影响较大。

基于UG的叶轮制造工艺研究与仿真

叶轮广泛应用于航空、航天和汽车等领域。然而由于其复杂的结构和较高的精度要求,长期以来制造工艺的选择一直是制造该类产品的难题。基于某型号叶轮模型的结构特点,对其制造工艺进行研究。首先对叶轮车削工艺方案与铣削工艺参数进行分析;其次对叶轮的加工轨迹与数控原理进行分析;然后结合UG数控编程模块对叶轮加工程序进行分析与编制;最后,结合加工平台与加工信息对叶轮进行实际加工。经检测验证,按新工艺加工的叶轮满足产品的设计与精度要求。实践证明了所设计的制造工艺的正确性与可行性;提升了加工正确率、效率与精度;研究结果对相似零件加工具有参考价值。

涡轮叶片切削参数研究与仿真

为解决涡轮叶片可选加工参数较多、加工质量与效率难以保证的难题,提出一种涡轮叶片的五轴加工工艺。利用解析分析的方法建立切削力理论模型,对比验证切削力经验公式的模型精度。结合工件受力变形有限元模型,选取优化后的切削参数,并利用可视化软件实现对叶片无偏摆点铣与侧铣程序的编制与仿真。可视化仿真结果表明:该加工工艺及参数下,可获得加工精度较高的叶片表面;点铣法加工精度较高,通用性强,与侧铣法相比效率较低。铣削试验结果表明:仿真表面结果与试验表面在变化规律上吻合良好,证明了所提工艺与参数的有效性,提升了涡轮叶片的制造精度与效率。

一种天线用球节点的制造工艺与参数研究

球节点被广泛应用于地面雷达和卫星天线的主反射面桁架部位,由于其产品类型繁多,尺寸与几何精度要求高,长期以来选择加工工艺与加工参数一直是制造该类产品的难题。基于某型号天线用新型球节点的结构特点,提出新的工艺参数与工艺方案。首先利用车削受力模型与ABAQUS动态温度耦合模型,分析车削工艺方案与工艺参数的合理性;之后应用UG高级仿真-有限元分析模块对所设计的铣削工艺方案与参数进行分析;最后,结合UG数控编程模块生成加工信息并由河北创联机械制造有限公司进行零件的实际加工与装配。经过验证表明,零件满足设计与使用要求。实践证明了所设计的工艺方案与工艺参数的正确性与可行性,并为此类零件的工艺方案与参数研究提供了参考。

基于UG的复杂型腔铣削加工与仿真

随着制造业的发展,复杂型腔产品不断增多,使用手工编制的程序加工复杂型腔将十分困难。为了降低加工难度、提升加工精度与效率,结合一款复杂型腔凹模,首先运用UG软件对零件进行加工工艺分析,确定切削参数;其次基于数控的插补基本原理与UG面曲率分析功能对加工轨迹与刀具选择进行分析;之后通过UG编程版块编制数控加工程序并对刀轨进行仿真优化;最后通过导出的模型G代码导入设备进行加工。经实际切削验证,产品满足精度要求。实践证明以数控原理为基础使用UG进行编程与仿真提升了加工正确率、效率与精度,减少不必要实际的切削验证,研究结果对相似零件加工具有借鉴意义。

一种特制链轮的工艺分析与实施

随着制造业的不断发展,链轮广泛应用于社会生产中,然而长期以来对特制链轮的加工工艺研究较少。为了编写特制链轮的加工工艺,以一种特制的单侧轮毂式链轮为加工实例,进行工艺规划和仿真研究。首先分析了链轮的车削加工工艺,并提出一种新工艺;之后基于特制链轮的齿形设计、UG面曲率分析对其进行了工艺与加工参数分析,提出了新的铣削加工工艺;然后通过建立虚拟仿真平台对新工艺进行虚拟切削验证;最后利用导出的G代码进行实际加工以验证所提铣削工艺。经实际切削验证,产品满足精度要求。验证了所设计的工艺的正确性与可行性,对相似零件的加工具有借鉴意义。

一种波纹喇叭的加工工艺研究与实施

波纹喇叭广泛应用于射电天文、卫星通信等领域天线的初级馈源,然而由于其结构复杂、尺寸与几何精度要求高,长期以来,加工工艺的问题一直是制造该类产品的难题。基于波纹喇叭的结构特点,提出“分块加工-组合装配”的工艺方案,并应用UG高级仿真-有限元分析模块与Vericut-虚拟切削模块对所设计的工艺方案与技术难点进行仿真分析。最后,由河北创联机械制造有限公司进行零件的实际加工与装配,经过检验,满足设计要求。实践证明所设计工艺的正确性与可行性,解决了非回转型波纹喇叭的加工难题。