半轴齿轮的热—冷复合锻造中冷锻充不满缺陷的成形数字仿真及工艺研究

针对半轴齿轮热—冷复合锻造中冷锻整形时出现的充不满缺陷,利用UG、Geomagic-Design和Deform-3D等软件,对冷锻毛坯(热锻成形的工件)进行了重新设计和冷锻整形工序仿真模拟,全面考查齿厚、齿高参数变化对产品质量的影响。从模拟结果来看,当冷锻整形开始合模时,毛坯初始位置齿顶和冷锻模具型腔之间的间隙越大(齿厚增加越大/齿高减小越大)时,终锻时所需的锻压力越大,在产品小端齿顶处越易形成折叠缺陷。毛坯初始位置齿顶与型腔贴合(齿厚增加量为零或为负),则不易产生折叠缺陷,齿侧和冷锻模具型腔之间的间隙越大(实际齿厚越小),所需锻压力越大。经过实际生产验证,在相应的齿轮参数条件下,冷锻毛坯比冷锻模具型腔轮廓的齿高增加0.1 mm、齿厚不变时,冷锻整形后齿槽和齿高全部压满,成型质量好,产品废品率达到预期要求。

汽车半轴热锻模工况仿真及机器人电弧增材制造路径生成

为了确定热锻模具修复方案,使用有限元仿真软件模拟汽车半轴摆碾成形过程,生成机器人电弧增材制造路径。当连锻次数达到20次后,模具进入热平衡状态,中心圆台表层温度稳定在788℃,表层与540℃等温线相对深度约为28mm,应力场510MPa以上的模具增材层约为26.3mm,确定使用温度场划分模具增材制造区域。利用MATLAB提取540℃以上的点云部位,逆向建立3D模型,进行路径规划并在焊接机器人上运行。

某两驱纯电乘用车差速器异响故障机理分析和解决

在国家“碳达峰、碳中和”大背景下,纯电动汽车是未来汽车发展趋势,差速器是汽车转向系统的重要零件,其NVH性能好坏直接影响整车驾驶品质.文中基于解决工程上遇到的整车双扭线呜呜异响问题,通过对整车左、右半轴支架和电驱动差速器轴承壳体附件位置布置传感器,测量其振动和噪音信号并分析时域特征和音频数据,结合主观驾评结果,电驱动的差速器振动加速度出现瞬时冲击特征明显,差速器轴承壳体振动冲击幅值最大,同时结合电驱动总成台架故障复现测试,最终锁定电驱动差速器总成是造成整车双扭线呜呜异响的主要原因,制定优化策略并完成台架及整车验证,成功解决了问题.

连采机半煤岩掘进技术探讨与实践

对连采机半煤岩掘进工艺特点和装备适应性进行了分析。通过与综掘机技术进行对比,探讨了连采机半煤岩掘进截割工序优化、装备适应性提升、截割振动控制及掘进工艺改进。相关技术和装备应用于某煤矿连采机半煤岩掘进中,取得了良好效果。

基于可靠性优化的空心半轴轻量化设计

转向驱动桥空心半轴是保障汽车的驱动性能和运行稳定性的关键零部件,针对轻量化设计过程中目标响应与约束响应复杂非线性建模和可靠性偏低的问题,文中运用支持向量机回归(Support Vector Regression, SVR)代理模型构建目标响应并验证其有效性,同时考虑多种不确定性因素,增加了形变及应力引起的失效概率在一定范围内的约束条件,从而较好地解决了轻量化设计过程中失效的难题。结果表明:可靠性轻量化设计后的空心半轴比初始设计改善了2.4%(减少了54.4 g),最大形变量的可靠度增加了15.6%(减少了0.2 mm),等效应力的可靠度提升了15.0%(降低了47.1 MPa)。

基于驱动桥壳半轴套管再制造的镀层性能分析与研究

为了研究驱动桥壳再制造沉积镀层的工艺性能,在40Mn基材的半轴套管表面采用电刷镀方法形成再制造修复层,选用线切割技术制备镀层和基体试样,分别利用金相显微镜观测了镀层和基体的微观形貌、采用硬度测试计验证了镀层和基体的硬度分布、使用X射线衍射仪进行了试样的物相分析。结果表明:在再制造沉积层的最大可镀范围内,镀层和基体结合可靠、镀层硬度优于基体、沉积镀层中未引入过多其它杂质元素,镀层性能可以满足再制造的使用性能要求。

基于AK-MCS法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析

新能源汽车转向驱动桥半轴采用空心设计,与燃油汽车的结构形式有很大区别,针对电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力与设计变量呈隐式复杂非线性关系的可靠度分析难题,文中通过将Kriging模型与蒙特卡洛(Monte Carlo Simulation,MCS)法相结合,提出了基于AK-MCS(Active Learning Kriging-Monte Carlo Simulation)法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析方法。首先,采用Kriging代理模型构建新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力的初始代理模型;其次,通过Kriging提供的学习函数和收敛准则逐步增加样本点,从而对初始最大等效应力的Kriging模型进行更新;最后,对更新后的Kriging代理模型计算新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的可靠度。结果表明:与MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析在时间上缩短2000余倍;与Kriging+MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析误差减小了50%。由此验证了基于AK-MCS方法空心半轴可靠度分析的高效性和准确性,为电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠性的研究提供了理论依据,具有一定的工程意义。

高转速急丢油门移动等速节异响分析

某横置前驱车在高转速后急丢油门产生严重异响,影响整车声品质。通过异响听诊器对底盘各零件进行诊断,结合滤波回放及模态分析技术,确定异响由右侧驱动半轴三销移动节的槽壳与三销节滚轮总成撞击产生。在高转速低扭矩工况下,发动机点火频率振动激励驱动半轴支架弯曲共振,带动右侧三销移动等速节槽壳剧烈振动引起异响。从异响产生机理出发,分析并通过实验验证了驱动半轴支架频率、发动机激励、移动节油脂、移动节间隙对该异响的影响,为异响控制提供了工程控制指标。最终,通过将驱动半轴支架材料更换为铸铁材料来提升支架弯曲模态和修改TCU标定缩短丢油门后高转速持续时间,有效消除了该异响。目前行业内对移动等速节撞击异响研究较少,此研究可为新车型开发早期预防控制类似异响提供工程指导。

3C-2型悬挂式旋转切土除草机研制

为了解决苗期除草问题,设计了一种悬挂式旋转切土除草机,可以对各种农作物苗期进行除草作业,经田间试验测试,耕深50 mm,除净率90%,作业效率0.50 hm2/h。其创新点是改除草部件直线运动为旋转运动,优势是绿色环保改良土壤。

半轴套管热挤压成形工艺数值模拟

通过对半轴套管的工艺分析,基于体积不变原则,采用逆向法计算零件毛坯,确定了热挤压成形工艺方案;结合刚粘塑性有限元法基本原理,运用有限元软件对半轴套管的反挤压过程进行3-D热力耦合模拟。影响半轴套管热挤压成形的主要工艺参数有挤压温度、挤压速度、模具预热温度等。在其他条件相同情况下,分别设置不同的挤压温度、挤压速度、模具预热温度,通过对不同参数模拟结果的分析比较,得出工艺参数对半轴套管成形的影响状况,揭示热挤压成形过程中的金属流动规律。优化的成形参数,提高了半轴套管的成形性能和经济性能。

基于响应面法的转向驱动桥空心半轴轻量化优化设计

提出了一种基于数值优化与有限元模拟相结合的汽车转向驱动桥空心半轴轻量化设计方法。以半轴各段的壁厚、长度和过渡角为设计变量,半轴质量最小化为优化目标,2阶约束模态频率和半轴花键末端圆角过渡处等效应力为约束条件,建立了半轴轻量优化模型。利用正交试验设计得到10个设计变量和3个水平的数值模拟试验组合。采用最小二乘法建立了响应面近似模型,并利用序列二次规划算法对模型进行了迭代优化。结果表明:轻量化优化后的变径全空心半轴质量比初始设计减少约16.7g,半轴2阶约束模态频率增加约0.6Hz,且半轴花键末端圆角过渡处和最小轴径处的等效应力值均低于半轴材料的抗扭强度。

基于盲数理论的最优化方法与程序实现

使用盲数表达优化设计中的不确定变量,结合常用的基于实数变量的优化算法,提出了基于盲数的优化方法.该方法从微观的角度分析和描述设计变量与优化参数之间的关系,给出优化问题的盲数解.盲数解不但给出了设计变量的取值,而且还给出了不同取值时优化对象处于最优状态的可靠性的评价.

42CrMo钢半轴的断裂失效分析

研究了半轴断口的宏观形貌和微观组织。结果表明:半轴的心部材料有晶界熔化的痕迹,呈现较为明显的树枝晶分布。断口附近的显微组织中存在磷、钼、铬和锰合金元素的偏聚,从而恶化了半轴的力学性能,导致了早期的断裂失效。

拖拉机后桥半轴壳模糊可靠性稳健优化设计

为合理设计拖拉机后驱动桥半轴壳,提高其可靠性和稳健性,减小设计质量,文中以东方红40型拖拉机后驱动桥半轴壳为研究对象,通过UG建立其三维模型,然后导入ANSYS Workbench中进行有限元分析,得出危险截面和危险工况,进而建立半轴壳多目标模糊可靠性稳健优化设计模型。通过编写遗传算法程序对模型进行求解,得到了半轴壳的最佳设计参数,与原设计相比,其质量减少20.54%,灵敏性减小33.08%。采用ANSYS Workbench对设计后的半轴壳强度进行验证,其最大应力为272 MPa,仍小于材料的许用应力。采用液压疲劳试验机得到其后备系数为6.2,满足国家标准要求。

基于电动汽车半轴特性的电液复合制动协调控制方法

集中驱动式电动汽车的传动机构中,半轴特性会导致车辆紧急制动时利用电机进行车轮滑移率的精确控制变得困难。针对该类纯电动汽车,建立相应动力总成模型,在频域内分析电机制动力的传递特性及其对制动效果的影响;利用扩展卡尔曼滤波器进行半轴力矩的状态估计;提出两种车辆紧急制动工况下的电机—液压制动力协调控制方法,包括以液压制动为主、电机制动为辅的液压制动力动态控制方法以及以电机制动为主、液压制动为辅的半轴力矩补偿控制方法。仿真及台架试验结果表明,所提出的半轴力矩补偿控制方法可大大降低半轴特性对电机防抱死制动控制效果的不良影响,能够充分利用电机进行车辆的紧急制动;与传统摩擦制动防抱死控制相比,提升了整车制动效果,并降低了摩擦制动系统的要求。

模具工作带形状对半轴套管塑性成形晶粒尺寸的影响

为研究半轴套管热挤压变形的晶粒尺寸变化,根据动态再结晶理论,建立了材料的动态再结晶模型,并通过Deform-3D有限元分析软件研究了半轴套管在模具工作带形状不同的情况下,材料晶粒尺寸在热挤压变形过程中的变化规律。结果表明:在直线、圆弧和样条曲线三种工作带形状下进行的挤压成形,晶粒尺寸细化程度不同,圆弧型工作带模具使得材料晶粒尺寸更加细小匀称,其结果对半轴套性能和质量的提高有着重要意义。

汽车驱动桥半轴室内试验强化系数模型研究

依据材料疲劳损伤累积理论对汽车驱动桥半轴的疲劳寿命进行预估,结合随机载荷谱处理技术给出了室内试验强化系数的理论模型,研制了汽车驱动桥室内强化试验系统,并对某公司5 t ZL50DWB装载机车桥等多个产品进行了试验。分析表明理论模型和试验数据吻合较好。

半轴套管热挤压成形数值模拟与实验

根据半轴套管零件的特点,确定了热挤压成形工艺方案,采用DEFORM-3D有限元软件对成形过程进行数值模拟,分析坯料在制坯、正挤压和镦粗法兰3个工序中的应变分布、温度场分布和金属流动规律,得到了凸模载荷-行程曲线图;预测成形过程中缺陷产生的可能性,并分析坯料加热温度、凸模挤压速度、模具预热温度3个主要因素对正挤压成形效果的影响。生产验证了该热挤压工艺的可行性,为半轴套管的实际生产工艺的制定提供了参考依据。

汽车半轴中频感应淬火的质量实时控制

利用RAYTEK红外测温仪测量了汽车半轴中频感应淬火时不同电参数情况下的表面温升曲线.并对有效硬化层深、过渡区层深、表面硬度变化以及金相组织进行了研究.得到了性能随电参数变化的规律.把所有金相以及硬度和层深分布都合格的样品与淬火时实时测量的表面温升曲线相对应,得到了质量合格区.从而实现了用测温仪在线实时控制,当温升曲线进入合格区时即可停止加热并立即淬火.

基于DEFORM的半轴套管复合鐓挤模拟分析

汽车半轴套管一般采用优质碳素结构钢和合金结构钢热轧,无缝钢管由机加工制造。对于形状简单凸缘直径不大的套管,机加工难度不大,但是对于形状复杂,内孔异形的套管采用机加工成形浪费材料或者根本无法加工。采用挤压成形有诸多优点,如节省材料,提高效率,工件性能由于塑性强化而提高等。设计了一种半轴套管的复合鐓挤成形工艺,模拟仿真的结果很理想,工件尺寸达到要求,凸凹模应力也远低于许用应力。