FDM工艺快速成型技术中均匀壁厚截面填充路径的优化

对FDM快速成型工艺的填充轨迹进行了分析,提出了在Z方向采用混合填充的算法:基于AutoCAD二次开发工具ObjectARX和VC++6.0开发平台实现平行线和轮廓线2种填充轨迹在Z方向混合填充。该算法简单有效,可以应用于扩展或开发快速成型机中。

非均匀壁厚锻件成形工艺分析

非均匀壁厚产品在工程中应用广泛,但采用传统的成形方式有较多的局限性。以转向油泵定子为例,对典型非均匀壁厚产品的成形工艺进行了研究,提出了定子温挤成形的工艺方法。首先,对挤压成形过程进行了理论分析。然后,建立了定子挤压成形过程的刚粘塑性有限元模型,利用模拟软件对挤压工艺过程进行三维有限元仿真模拟。在此基础上,优化了成形工艺参数,分析了锻件在成形过程中的金属流动规律,提供了锻件成形过程中的应力场、速度场的分布,为指导其他非均匀壁厚锻件的生产提供依据。

光纤光栅检测非均匀壁厚圆管应变的实验研究

根据光纤布拉格光栅(FBG)的传感原理,提出了一种基于光纤布拉格光栅技术的无损检测管柱应变的方法。设计制作了模拟管,模拟管的一侧壁薄,另一侧壁厚;将2个中心波长不同的光栅粘贴在管的这2个区域;实验测定了两光栅反射波长随压力变化的特性。结果表明,布拉格反射波中心波长漂移随压力变化呈良好的线性关系,壁薄处FBG的反射波长偏移量比壁厚处反射波长偏移量大,即壁薄处应变大。该方法不仅可检测非均匀壁厚圆管的应变,还可以检测其他复杂结构的应变,并可以用在恶劣环境,实现实时检测。

关于非均匀壁厚金属型重力铸件缩孔缩松的消除

对金属型重力浇注不均匀壁厚铝合金铸件出现的缩孔、缩松、裂纹、和冷隔等缺陷,正确地设计浇注系统,合理选择工艺参数,有效地控制其过程,减少铸件焊补修磨,消除了上述铸造缺陷,降低了废品率和材料消耗,提高了工艺出品率和产品品质。

面向壁厚均匀的液压成形三通管的坯料设计方法与参数优化

目的研究连续变厚度管液压成形过程中三通管的壁厚均匀性问题。方法首先,利用有限元软件分析得到了等厚管液压成形三通管过程中的成形规律,根据其成形规律,反向设计了用于液压成形三通管的连续变厚度管坯;其次,采用正交试验方法,研究了连续变厚度管厚区壁厚、过渡区长度对液压成形三通管成形质量的影响;最后,采用多岛遗传算法,对连续变厚度管的结构参数进行了优化验证,提高了液压成形三通管的成形质量。结果在等厚管液压成形三通管成形过程中,支管顶部壁厚值持续减小、轴向过渡圆角及直管底部中间位置处壁厚值持续增大;环向过渡圆角处等效应力最大,其他位置连续变化;轴向压应力使得三通管壁厚增大,拉应力使得壁厚减小;正交试验结果表明,当连续变厚度管厚区厚度、环向过渡区长度达到某一值时将出现较好的壁厚均匀性;在4种过渡区曲线线型中,直线型的壁厚均匀性最好;通过多目标优化得到最佳连续变厚度管结构参数,并通过有限元仿真进行验证,相对误差均在2%以内,使用优化后的连续变厚度管液压成形三通管相对于等厚管,壁厚均匀值减小了0.423 mm。结论可以采用厚度补偿或减薄的方式来提高成形三通管的壁厚均匀性;连续变厚度管坯相比于等厚管,显著提高了液压成形三通管的壁厚均匀性。

5083铝合金变曲率零件的渐进成形壁厚均匀性研究

针对变曲率零件,采用5083铝合金材料进行了单点渐进成形壁厚均匀性研究。首先使用三维扫描仪获取零件模型数据,利用UG NX软件优化成形轨迹;其次建立有限元模型,分析加工层数、成形工具头直径、加工进给率、机床主轴转速对零件壁厚均匀性的影响规律,根据有限元分析结果选择正交试验因子进行机床加工试验;最后对试验结果进行极差分析,4种工艺参数中对壁厚均匀性影响最显著的是加工层数,最不显著的是机床主轴转速。按照工艺参数对零件壁厚均匀性影响大小的顺序排列得到使零件壁厚分布最均匀的最佳工艺参数组合。结果表明:数值模拟结果和试验结果与实物扫描数据的最大壁厚偏差率分别为1.898%、1.679%,最佳工艺参数组合可将零件的壁厚均匀性优化至84.67%。

球墨铸铁管壁厚均匀性工艺设备技术研究

研究了铸管壁厚均匀性的分类以及影响壁厚均匀性的主要原因。结合公司生产实际情况,通过规范扇形包形状尺寸的制作与修包标准,调整扇形包快翻包延时、快翻包速度和翻包返回延时,在离心机原有设备基础上增大流槽的斜度,以及在离心机插口处加装冷却装备来加强插口的冷却等多方面措施,降低铸管的负公差,提高铸管的壁厚均匀性,为后续优化铸管的壁厚均匀性,提供了一定的数据支撑。

厚壁空心微球的球形度和壁厚均匀性的表征研究

为建立高效简洁的厚壁空心微球球形度和壁厚均匀性的表征和测量方法,以内径850μm、壁厚25μm的厚壁聚苯乙烯(PS)微球为测量对象,分析球形度和壁厚均匀性的表征方法,探讨测量过程中采样方式对表征微球球形度和壁厚均匀性的影响。研究表明:对于批量微球球形度和壁厚均匀性的表征,当抽样数目不小于30时,测量结果之间的差异很小;而对于单一微球的球形度和壁厚均匀性的表征,至少3个不同投影面的测量结果的平均值才趋于稳定。不同投影面导致球形度或壁厚均匀性较差的批次样品的测量结果有一定差异,多次投影测量可提高测量结果的可靠性。

挤出吹塑塑料油箱壁厚均匀性的研究与应用

针对挤出吹塑高密度聚乙烯塑料油箱壁厚均匀性问题展开了研究,发现由于塑料油箱形状较复杂,均匀的型坯在吹塑过程中,各部位的变形不均匀,导致制件壁厚不均匀。根据制件各部位变形情况,设计异形型坯和口模,改善了挤出吹塑形状复杂的塑料油箱制件的壁厚均匀性。

斜轧穿孔工具和轧机调整对毛管壁厚均匀性影响

从工具设计和轧机调整参数的角度，探讨了改善毛管壁厚均匀性的行之有效的途径和方法。本文提出的方法不仅适合于普通曼氏穿孔机，同样也适合于狄舍尔穿孔机、菌式穿孔机以及现代ＶＩＰ。

5B02铝合金管件直角推弯成形壁厚均匀性

基于ABAQUS有限元软件平台建立5B02铝合金管件90°推弯成形有限元模型,并进行成形过程的有限元模拟。将模拟结果与实验结果进行对比,结果表明,两者形貌、弯曲部位壁厚分布一致,验证有限元模拟的可信性。通过分析不同成形阶段弯曲内侧与外侧的金属流动与应变场,揭示出5B02铝合金管件90°推弯成形后壁厚分布不均匀的机理。利用模拟方法对比研究内压大小(填料的弹性模量)对壁厚分布的影响,找出了有益于壁厚均匀分布的工艺条件,为实际生产中5B02铝合金管件经90°推弯工艺后壁厚均匀性的控制提供理论依据。

圆孔型系统张力减径后钢管横向壁厚不均匀性的模拟

用有限元法模拟 15 2 .5 BR圆孔型系统主变形四机架连轧过程发现 :张力减径后钢管的横向壁厚分布不均匀 ,产生内六方趋势 ,内六方趋势的大小与主变形机架的数量呈直线关系。利用这种关系可预测 15 2 .5 BR圆孔型系统生产的各种规格钢管的横向壁厚不均匀程度。

改善熔模铸造壳型壁厚均匀性的一种途径

在制备熔模壳型的浆料中加入一种悬浮剂和降粘剂，改善了涂料的性能，从而改善了壳型壁厚的均匀性。

工艺参数对5CrNiMo18变截面锥形薄壁回转件强力旋压成形壁厚均匀性影响

锥形薄壁回转件大量应用于航空航天领域,变截面锥形回转件是其中难以成形的零件之一.本文基于Simufact.Forming仿真软件,对5Cr Ni Mo18不锈钢材料强力旋压成变截面锥形薄壁回转件的过程进行仿真模拟,分析芯模转速、旋轮进给比、摩擦系数3个主要工艺参数对锥形件的壁厚均匀性的影响.使用正交试验方法设置参数组合,用极差法分析试验数据,得出影响因素的主次及较优参数组合.研究表明:当芯模转速1 200 mm·min-1,旋轮进给比1 mm·r-1,摩擦系数0.15时,壁厚极差最小.旋轮进给比对壁厚极差影响最大,随着旋轮进给比增大,壁厚极差先增大后减小;芯模转速对壁厚极差影响次之,随着芯模转速增大,壁厚极差先减小后增大.研究结果为提高旋压成形航空机匣质量提供了理论基础.

预拉深对气胀钛合金筒形件壁厚均匀性的影响

以钛合金筒形件为研究对象,针对传统气胀成形存在减薄率过大问题,开展了预拉深-气胀复合成形方法研究。采用数值模拟分析了传统气胀成形中筒底减薄率过大的原因,实验研究了不同加载路径对TA15筒形件减薄率的影响。结果表明:气胀成形的加载速度对减薄率有一定的影响,慢速气胀和快速气胀成形件最大减薄率分别为63.2%、54.2%,仅提高加载速度并不能满足壁厚均匀性要求;在有一定预拉深的情况下,通过热拉深-气胀复合成形,最大减薄率可减小到36.7%。热拉深-气胀复合成形工艺可有效改善成形件的壁厚分布均匀性.

5A06铝合金板材超塑气胀成形壁厚均匀性研究及模具设计

采用正反吹气胀超塑成形的方法,利用MARC有限元分析研究5A06铝合金板材在不同反吹型面下成形件壁厚均匀性。结果表明,优化的反吹减薄变形使成形件壁厚分布均匀性大大改善,最薄处壁厚从单纯正吹胀形时的0.64 mm提高0.94mm。根据数值模拟的最优预成形反吹型面完成某型号卫星件(按比例缩小)的模具设计。

波纹管参数对TRB管胀形S型波纹管壁厚分布的影响

为研究TRB管无轴向补料胀形S型波纹管壁厚分布影响因素,通过理论设计构建了TRB管坯参数与S型波纹管参数的几何关系,并建立了胀形有限元模型。研究了S型波纹管参数波纹圆心角、波纹曲率半径、波纹管内半径对壁厚分布的影响。圆心角增大时,设计壁厚与最大壁厚的差(正差)、与最小壁厚的差(负差)以及最大壁厚与最小壁厚的差(总差)快速增大,圆心角对壁厚分布影响显著。当圆心角为42°时,负差为设计壁厚的11.4%,总差为19.3%,壁厚分布不均匀。曲率半径和波纹管内半径对壁厚分布影响不显著,合理的参数范围内,TRB管胀形S型波纹管壁厚分布均匀。

壁厚不均匀弯管应力分析建模新方法

基于长输管道中弯管壁厚在经向与周向存在不均匀性,提出了一种新的弯管模型。通过对比内压作用下均匀壁厚弯管平均应力的有限元模拟值与理论值,验证了弯管建模方法的可靠性。运用新的弯管建模方法,得到了不均匀壁厚弯管在内压与面内弯矩联合作用下的应力分布规律。运用应力分离技术分析了不均匀壁厚弯管薄膜应力与弯曲应力的分布特征。研究结果表明,不均匀壁厚对弯管薄膜应力的分布有较大影响;适当的壁厚不均匀有利于增强弯管承受内压的能力;不均匀性壁厚弯管进行强度校核时,应适当增大经向和周向的弯曲应力增强系数。研究结果可为实际弯管的设计制造和安全评价提供依据。

大型套筒类零件加工中壁厚均匀的优化算法

讨论了一种内表面为非加工表面 ,外表面为精加工表面的大型套筒类零件壁厚均匀的优化算法 ,以套筒外表面为基准测量套筒的壁厚值 ,间接确定套筒内表面的几何中心轴线 ,建立了确定套筒内表面几何中心轴线位置的最小二乘数学模型 ,根据优化计算得到的规划坐标调整并加工工件 ,不但可以保证套筒壁厚均匀 ,而且可以在加工前准确的判别毛坯件的合格与否 ,计算实例表明该方法简单、可靠 。

如何提高挤制铜管坯壁厚均匀度

本文论述了影响挤制管材壁厚偏心率的因素及先进的挤压机所必须具备的性能