基于有限元模拟的20/316L双金属复合管拉拔参数的优化

借助有限元软件ABAQUS6.5模拟研究20碳钢作基管、316L不锈钢作内衬管的双金属复合管的拉拔成形过程,分析稳定拉拔阶段成形区内轴向、径向和环向应力的分布,找出拉拔后衬管出现横裂、纵裂及模具受磨损的原因,探讨拉拔力和内外管间残余接触压力的分布规律。通过正交实验法进一步研究拉拔参数(模具锥半角α、过渡圆弧半径r、定径带长度l、摩擦因数μ、拉拔速度v、模具直径d)对拉拔20/316L双金属复合管的影响,采用极差和方差分析法对模拟结果进行分析,得到复合管在最大残余接触压力条件下的最优拉拔工艺参数(α=11°、r=3 mm、l=7 mm、μ=0.05、v=0.03 m/s、d=17.3 mm)及各因素对分析指标的影响规律。在此基础上对优化方案进行数值模拟,模拟结果表明了正交实验对拉拔复合管参数优化的有效性。应用拉拔试验表明,参数优化后的硬质合金拉拔模具的工作寿命比未优化前硬质合金模具的工作寿命高出6倍。

弹壳形状零件缩口力描述模型研究

基于对冲压成形加工中缩口工序变形区材料的变形力学特点的分析 ,考虑现有分析计算中被忽略的材料厚度变化及加工硬化两个因素的影响 ,利用金属塑性成形理论中的主应力法 ,提出了描述缩口成形力的一个新的数学模型 ,即P =f (n、k、mn、t、α、μ) (其中t=f1(t0 、r0 、r) ) ,及其具体表达式 。

基于多变量控制—检测线性模型的工艺稳定性控制参数区间确定方法

为确保产品质量和可靠性水平,提出一种通过建立工艺过程控制参数与检测参数多变量线性关系来进行工艺稳定性控制的建模方法。以工艺物理规律或工艺统计数据为基础建立工艺过程控制参数与检测参数的多变量线性模型,通过参数估计得到检测参数的预测椭球和联合置信区间以及满足检测参数稳定性要求的多变量控制参数期望取值。针对实际工艺过程常用的三种目标函数,综合考虑模型误差与参数波动,采用遗传算法求解在给定置信度要求下满足检测参数稳定性要求的控制参数波动区间。以某产品典型制造工艺为例说明了所提方法的可行性。

热物性参数对钢坯炉内加热模型精度的影响分析

热物性参数直接影响钢坯的导热过程,在模拟钢坯炉内加热过程如果热物性参数选取不合理,势必造成计算结果严重失真,导致模型精度不高。针对某一钢种的热物性参数进行了实测,并将各种方法获得的热物性参数应用于钢坯加热过程的数值模拟计算,对比分析其对钢坯炉内加热过程模拟计算精度的影响。

热载荷对冷拔20/316L复合管残余接触压力影响的数值模拟研究

运用有限元分析软件ABAQUS6.5对20/316L复合管拉拔成形过程进行模拟,在原有模型的基础上通过重启动分析建立复合管热应力有限元模型,探讨了内外管间残余接触压力的分布规律,研究了内衬316L复合管在热载荷作用下内外管间残余接触压力的变化,分析了热载荷对冷拔20/316L复合管残余接触压力的影响,找到内外管在温度载荷下发生脱离的最高工作温度,为复合管能够适用的温度范围提供理论依据。

基于有限元模拟的双模拔制力优化研究

应用非线性有限元方法研究了工艺参数对钢管双模拔制力的影响。对钢管双模拔制过程进行了模拟,分析了钢管轴向应力的分布。通过正交试验法研究了前模锥角、后模锥角、过渡圆弧半径、前模孔径、拔制速度工艺参数对钢管拉拔的影响,得到了最佳拉拔参数。利用极差分析与方差分析对正交试验结果进行了分析,并应用模拟试验证明了正交试验的有效性和可行性。

金属拉丝工艺中的变形功与变形力

本文应用变形功的概念,可较简便地求解出确定金属拉丝工艺过程中拉丝力大小的一种近似计算式.

钢丝拉弯矫直的研究与参数计算

矫直是钢丝生产过程中提高直线度和减小残余应力的常用方法。针对平行辊式矫直与旋转矫直中存在的缺点,提出拉弯矫直方法。对钢丝拉弯矫直的原理进行了介绍,并对拉弯矫直参数进行了计算。

扫描路径对激光立体成形TC4构件热-力场的影响

为减缓激光立体成形过程中由于大的热梯度导致的残余应力和变形,首先采用原位测量监测成形过程中基板的温度及变形演化,并以此校验有限元模型,然后利用校准模型研究不同扫描路径对激光立体成形TC4钛合金构件热-力场演化行为的影响。结果表明:模拟结果与实验吻合良好。最大热梯度和最大拉应力均出现在第一层扫描过程中,温度梯度随沉积层数增加而逐渐减小。长边单向扫描方式下基板的变形量最大,而采用短边往复扫描方式下残余应力和变形最小;采用棋盘格扫描方式能有效减小基板的变形,但不能减小构件的残余应力。另外,基板的横向弯曲变形能有效抑制基板的纵向弯曲,而相变诱导的应力释放对激光立体成形构件的残余应力和变形具有显著的影响。

以一维功率场方法解析拉拔力

在变形区功率变化最大的方向上设定一维功率分布的微分方程;按秒流量相等原则设定拔制方向的一维速度场;求解功率微分方程使令出口功率等于外功率确定出拉拔力,并将本文方法与其它方法进行了比较.

超薄导光板压印工艺的模拟与实验分析

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基片,采用一种上下模差温热压印的方法,制备具有双面微结构的超薄导光板。利用Deform^2D软件对压印过程中上模温度、下模温度和压强进行了有限元模拟,分析了不同工艺参数对双面微结构复制质量和聚合物成型情况的影响。以微结构的复制率和照度均匀度为评判依据,通过具体实验对模拟结果进行验证并得到了合适的工艺条件。结果表明:Deform^2D软件对导光板加工工艺参数的模拟与实验情况较为一致,当上模板温度为113℃,下模板温度为100℃,压强为11 MPa时,超薄导光板的结构复制率可达90%以上,照度均匀度可达72%。

工艺参数对无模成形温度场的影响

采用有限元法对不锈钢棒材无模成形温度场进行了数值分析,分析了工艺参数如冷热源速度、冷热源间距以及变形程度对温度场的影响,该分析结果很好地反映了各项工艺参数对温度场的影响规律。

镀锌钢丝干式拉拔工艺参数探讨

对镀锌钢丝干式拉拔时采用不同总压缩率和拉丝模工作锥角度生产的产品力学性能和锌层质量进行试验研究,获得最佳工艺参数:总压缩率应小于52%,拉丝模工作锥角度应使钢丝与模具的实际接触长度大于4.00 mm.

高碳钢丝多道次拉拔及矫直对残余应力的影响

针对T9高碳珠光体钢丝多道次拉拔及后续拉伸矫直过程中的轴向残余应力演变进行分析。首先通过实验测量获得了钢丝盘条在大变形下的应力应变关系,然后基于Abaqus有限元软件建立了多道次拉拔过程的数值模型,并结合实验结果验证了模型的可靠性。利用所建立的数值模型进行了8个道次的拉拔仿真,结合塑性流动理论揭示了残余应力形成的演变规律。另外,利用数值仿真研究了钢丝经拉伸矫直后残余应力的变化。结果表明,拉拔后钢丝的轴向残余应力分布很不均匀,表层为正、心部为负;拉拔道次对钢丝残余应力的影响较小,略微提高了残余应力并降低了其均匀性;后续拉伸矫直对残余应力的影响非常显著,0.6%~1%的拉伸变形即可显著降低残余应力,使其分布更加均匀。

工艺条件对聚碳酸酯微针成型的影响

通过模具上下模板差温的方法,以聚碳酸酯(PC)片材为基板,在热压印过程中制备了聚合物微针,研究了制备过程中,模具上下模板温度、热压印压强、热压印时间等工艺参数对微针平均长度和微结构复制率的影响。结果表明:模具上模板的合理温度(80℃左右)有助于减少压印时间和降温时间;下模板温度对微结构成型具有决定性的作用,只有在下模板温度大于154℃的条件下,才能压印出符合要求的聚合物微针;热压印压强在8～12 MPa的范围内与微针成型效果的关系呈正相关;随着压印时间的增加,微针的平均长度变长,通过控制合理的时间,微针的平均长度基本上能够达到模具上微针的长度,复制率大于95%。

钻头几何参数对低频振动钻削CFRP/钛合金叠层材料钻削轴向力及温度的影响

通过开展低频振动钻削叠层材料单因素试验,研究了刀具的顶角、螺旋角和后角对钻削轴向力及温度的影响。结果表明:钻头顶角越大,轴向力越大,螺旋角的变化对钻削CFRP层轴向力影响较小;在钻削钛合金层时,轴向力随着螺旋角的增大呈先下降后上升的趋势,钻头后角越小,轴向力越大;钻头几何参数对钻削温度的影响可以忽略,得出较为适合CFRP/钛合金叠层材料振动制孔的钻头几何参数为顶角120°、螺旋角25°、后角20°。

C_(4)烯烃制备工艺参数调整改进灰色关联度算法研究

C_(4)烯烃制备过程中,Co/SiO_(2)的质量、Co负载量(Co与SiO_(2)的重量之比)、羟基磷灰石质量、乙醇浓度、温度等工艺参数对乙醇转化率和C_(4)烯烃选择性的影响较大,通常采用的单一因素分析法和灰色关联度分析方法不能准确判定各参数间主次关系,因此准确率较低。本文提出的改进灰色关联度算法考虑参数绝对位置的差异,通过实验对比研究发现,新的算法对于C_(4)烯烃选择性的检测准确率明显优于传统算法,但对于乙醇转化率效果并不显著。

钢丝热处理—表面处理生产线表面处理工艺参数的确定

钢丝热处理—表面处理生产线工序复杂,在生产时钢丝要经过热处理、电解酸洗、电解碱洗、热水洗、化学酸洗、磷化、皂化、烘干等工序,各个环节的工艺参数都对钢丝拉拔性能有较大影响。经过反复试验,探索出使钢丝在38 s完成清洗、磷化的工艺参数:电解酸洗时,ρ(H2SO4)为200～300 g/L,ρ(FeSO4)<200 g/L,电流密度为10～17 A/dm2;电解碱洗时,ρ(NaOH)为220～320 g/L,温度为40～60℃,电流密度为21～35 A/dm2;磷化时,ρ(ZnO)为20～30 g/L,ρ(NO3-)为30～40 g/L,ρ(PO43-)为20～30 g/L,总酸度为75～95点,游离酸度为7～15点,温度为85～95℃。用处理后φ2.8 mm钢丝拉拔φ1.0 mm钢丝,总压缩率为87.2%、拉拔速度为800～1 000 m/min,拉拔结果均达到要求。

玻纤增强复合材料拉挤成型工艺中拉拔速度的估算

本文通过对不饱和聚脂凝胶过程的分析,用统计处理方法计算出凝胶反应热占全部反应热的组分。由此估算出凝胶热.由凝胶热引起的型材温升和由模具热传导引起的温升相比非常小,在凝胶点只能使型材膨胀0.8％,型材和模具内壁接触仍然良好。进而用传热学方法对型材进行热传递分析,计算出型材导热付立叶级数Fr,求出型材中心达到凝胶临界温度所需时间。在已知模具长度的条件下即可求出拉拔速度。

冷拔直线滚动导轨滑座模具设计

介绍在同一拉拔截面中的面积分配问题。