一种钛合金轴类锻件的成形方法

申请号:CN202410156725.3申请日:2024-02-04公开(公告)日:2024-04-26公开(公告)号:CN117920933A申请(专利权)人:中国航发北京航空材料研究院摘要:本发明提供了一种钛合金轴类锻件的成形方法,包括以下步骤:(1)对钛合金轴类锻坯进行表面处理后加热;(2)将锻压模具装配于锻压机上并采用电热棒进行预热;(3)将加热后的锻坯转移于预热后的锻压模具型腔中进行热挤压。本发明采用设置有电热棒的锻造模具对锻坯进行热挤压,更易实现锻坯温度控制,并且变形方式采用垂直挤压方式,提高了组织和性能的均匀性,并减少了毛边余量。

细长轴类零件车削加工质量分析与研究

细长轴类零件应用十分广泛,在实际生产中以车削加工为主,因其刚性较差,在加工时容易造成弯曲变形,影响产品的加工质量,避免此类问题发生显得尤为重要。该文通过对细长轴类零件特点、现存问题、受力情况等进行分析和研究,结合细长轴类零件自身特点,分别从装夹方式、车削方法、刀具几何参数与切削用量的选择,以及利用辅助装置等角度出发,给出了优化细长轴类零件车削加工质量的办法,能够有效保证零件加工质量要求。

大型轴类回转光学测量机及校准方法研究

大型轴类回转光学测量机能够对汽车回转轴类零部件进行精准测量,增强我国汽车回转轴类零部件的校准精度。目前,我国大型轴类回转光学测量机主要依赖进口,国内暂未研究出完备且专业的校准体系。为此,阐述大型轴类回转光学测量机的应用价值,分析其在汽车回转轴类零部件制造中的应用,探讨其基本结构,并以德国HOMMEL的OPTIC C1023大型轴类回转光学测量机为例,分析相应的校准方法,以期为我国大型轴类回转光学测量机的研制以及专业校准方法的制定提供一定的参考。

高精度轴类零件的砂带确定性修形方法

为提高金属轴类零件的加工精度,基于光学确定性加工原理将振动砂带研抛方法用于轴类零件的高精度修形中。在这种方法中,弹性接触轮在一定压力下与轴类工件接触形成一个矩形研抛区域,砂带覆盖在接触轮上,通过接触轮的轴向振动可以实现材料可控去除。利用圆柱度仪测量得到轴零件外圆表面的轮廓形貌,得到被加工零件表面轮廓的误差分布。使用脉冲迭代法计算接触轮在圆柱表面不同位置的驻留时间,通过机床主轴的伺服控制实现工件不同位置材料去除量的大小,从而实现被加工零件圆柱度误差的确定性修整。在经过仿真加工后,在一根45#钢轴的一段柱面上进行了确定性修形实验。结果表明,工件平均圆度误差从0.42μm收敛至0.11μm,圆柱度误差从0.76μm收敛至0.35μm,加工后的形状精度优于超精密外圆磨床的加工精度,验证了高精度轴类零件柱面上确定性修形的可行性。

基于MCD的爆震轴类零件检测维修线虚拟调试仿真实验

数字孪生技术的发展可以实现虚拟环境下的PLC控制仿真,该文针对爆震轴类零件检测维修线在现场实物调试过程中调试周期长、成本高、效率低、风险大等问题,以火炮轴类零件为工作模型,设计了一种基于MCD的个性化虚拟调试仿真实验。首先基于MCD平台对火炮轴类零件检测维修线模型完成功能属性的定义,再通过PLCSIM Advanced软件建立TIA Portal内PLC程序与MCD模型的连接,最后在TIA Portal内用虚拟触摸屏控制模型的运动。该虚拟调试实验验证了MCD模型通过PLCSIM Advanced实现虚拟PLC的控制的有效性,为火炮轴类零件检测维修线的调试提供了新思路。

轴类零件表面激光熔覆再制造技术的研究进展

在交通、采矿和石油化工等高端制造领域,轴类零件由于常在高温高压的环境下工作,往往会因磨损、腐蚀和疲劳进而断裂失效。现今,激光熔覆因其稀释率低、热影响区小、涂层与基材之间具有良好的冶金结合等优点,被广泛应用于轴类零件的表面修复和强化。介绍了激光熔覆常用的工艺方法,包括预置送粉、同步送粉、送丝熔覆,使研究人员对轴类零件表面激光熔覆进行了解。同时,综述了多种工艺参数加工下轴类零件的熔覆层性能,如激光功率、扫描速度、搭接率、送粉率等综合参数的影响。探讨了超高速激光熔覆在轴类零部件方面的研究情况。最后,对现阶段轴类零件表面激光熔覆研究中存在的问题进行了归纳,并对其发展方向进行了展望。

典型轴类零件加工固定装置结构分析

设计通过一系列机械结构和运动机构的设计,用于工件装夹使用,操作方便、省时省力,装夹面采用圆弧形凹槽结构设置,对轴类工件装夹紧凑度高,装夹牢固、可靠,可实现装夹工件的高度调节,装夹适用范围广,且蜗轮、蜗杆驱动的调节,使装夹保持稳定。该方案对相关产品的结构分析和设计提供参考解决方案。

基于FPGA器件的多边形轴类零件车削刀盘驱动系统

运用齿轮传动原理,在数控机床上增加一个车刀盘,刀盘与工件作相对转动,研究刀尖在工件上的轨迹形成多边形平面的原理,仿真分析影响加工多边形轴类零件的主要参数,分析运用FPGA器件实现多边形轴类零件车削加工刀盘驱动控制,满足多边形平面加工参数,选用光电编码器作为传感器,采用PID算法对其系统进行闭环控制,运用Xilinx FPGA芯片IP核、SN74LVC4245A芯片、MAX3485芯片实现了数据传输、电平转化等功能。最后,选用Verilog语言对FPGA进行设计,利用Vivado软件进行仿真验证,证明代码可行性。

轴类零件的可视化加工工艺设计

针对轴类零件可视化加工工艺中可视化程度低、设计流程繁琐及工艺设计周期长等问题进行了研究,分析了传统二维CAD工艺设计系统并提出了一种新的轴类零件的智能加工可视化工艺设计系统。基于Creo软件的二次开发实现轴类零件的多信息化建立和零件特征的信息自动拾取、分析;通过开放接口基于COM/DCOM技术针对KMCAPP的工艺编制与Creo构建智能决策系统方法,实现了三维零件的可视化机加工工艺的自动生成。以汽车传动轴的设计为例,利用所开发的系统使零件的三维建模具有多信息性,方便工艺人员管理,零件加工工艺编制时间大幅缩短,验证了该可视化加工工艺智能决策系统的可行性和高效性。

轴类零件电弧熔丝轧制复合增材修复工艺研究

目的针对电弧熔丝增材修复轴类零件时修复层出现柱状晶粒、修复质量不佳等问题,进行电弧熔丝和轧制复合的增材修复工艺研究。方法研究了电弧熔丝和轧制复合的轴类零件修复工艺,即在焊枪后紧邻一个轧辊,对沉积层进行轧制,使材料在高温下发生塑性变形。开发、制造和测试了一种新型设备,并在316L不锈钢轴上进行了修复实验。研究了轧制对修复件拉伸性能、硬度和微观结构的影响,并对沉积层和结合界面进行了电子背散射衍射(EBSD)表征。结果轧制导致了动态再结晶(DRX)形核从而细化了微观组织。与基体金属相比,修复层的硬度提高了20%~30%,屈服强度从220MPa提高到432MPa,极限抗拉强度从540MPa提高到595MPa。结论采用电弧熔丝和轧制复合的修复工艺可以细化修复层微观组织,提高修复层的力学性能,该工艺可以有效解决轴类零件的修复问题。

改进烟花算法计算热态轴类锻件内圆柱体空洞缺陷深度

针对高温状态下热态轴类锻件内部产生的圆柱体空洞缺陷测量困难的问题,提出基于改进的烟花算法检测空洞深度方法。根据锻件的内部微元模型和瞬态温度场传热微分方程推导圆柱体空洞温度场与空洞半径关系的微分方程,利用分离变量法求解;对烟花算法进行改进,以提高圆柱体空洞深度检测精度;构造缺陷深度的目标函数进行测试,得到最优解的相对误差为2.5%。最后,运用所提方法、PSO算法和传统的烟花算法于同一深度的空洞分别进行检测,验证所提方法的可行性。

面向低碳制造的轴类零件磨削加工参数优化

全球变暖问题日益严重,全球各国愈发关注温室效应问题,发展低碳理念已经刻不容缓。我国制造业快速发展的同时对环境产生了较大的影响,其中碳排放量显著增加。因此制造业应积极响应国家双碳政策,降低制造业碳排放。本文从磨削加工中碳排放和加工成本影响因素出发,结合约束条件建立以低碳低成本为目标的轴类零件磨削加工优化模型。在此基础上,选用改进粒子群算法作为优化算法对轴类零件外圆精磨加工多目标优化模型求解最优工艺参数。结果表明,实验磨削加工工艺的碳排放减少了17.3%,加工成本减少了30.7%。本文所建立的模型和工艺参数优化方法可为企业低碳低成本制造提供一种可行方案。

CAXA软件在复杂轴类零件车削加工中的应用

CAXA是我国制造业信息化CAD/CAM/PLM领域自主知识产权软件的优秀代表和知名品牌,软件具有强大的CAD/CAM功能应用,该文以轴类零件车削加工为例,针对目前制造业生产及职业技能竞赛中常见的高精度深沟槽零件工艺特点,正确运用CAXA软件进行零件的数控车削加工编程,正确设定粗加工、半精加工、精加工阶段,合理设置切削刀具、加工参数、刀具轨迹选择及后处理设置等方面,生成NC代码,可简化编程并实现零件高效加工,最后通过软件线框仿真,验证复杂轴类零件——深沟槽零件数控车编程的准确性。

典型轴类零件的数控仿真加工研究

轴类零件是最具代表性的机械零件,主要由外圆、内孔、端面、轴肩、槽和螺纹等结构组成。以典型轴类零件为例,根据图样要求制定数控加工工艺;应用数控仿真加工软件,深入探究了轴类零件各工序的数控仿真加工过程。结合轴类零件各工序的走刀路线验证及工件测量功能,得到了与零件图样要求一致的加工结果,对同类零件的数控加工具有一定的参考价值和借鉴作用。

拖拉机轴类零件在精加工时的断裂失效问题与建议

就拖拉机轴类零件在精加工时的断裂失效问题进行了讨论和阐释,并提出了建议。

基于MATLAB的轴类零件定位与测量系统设计

提出一种基于机器视觉的轴类零件定位和测量系统,系统分为图像采集系统、图像预处理系统和尺寸测量系统。基于Matlab视觉平台搭建轴类视觉参数检测系统,采用CCD工业摄像机采集轴类零件的表面形貌,并进行超分辨率重建;采用一维灰度矩阵方法检测零件的边缘位置,确定轮廓曲线;结合目标定位算法与Hough直线拟合算法一次性提取轴的主要参数,提高测量精度。通过比较不同轴类零件的测量结果,证明采用计算机视觉技术和图像处理技术测量轴类零件方法准确度高,检测结果稳定,可以在线检测。

基于展开轮廓三轴代码转换的轴类零件四轴加工研究

以具备复杂展开轮廓外圆柱面的轴类零件为研究对象,针对复杂展开轮廓外圆柱面四轴数控加工代码生成的不稳定、耗时长及效率低的问题,研究其展开轮廓三轴代码转换四轴代码的方法。基于四轴数控机床结构及运动控制机制,分析UG软件中复杂展开轮廓外圆柱面的数控代码生成方法。研究复杂展开轮廓三轴代码的刀位坐标与四轴代码的数据转换关系,开发轴类零件外圆柱面展开轮廓的四轴代码转换软件。通过UG及所开发代码转换软件,生成轴类零件复杂展开轮廓外圆柱面的四轴数控加工代码,并于Vericut软件中仿真验证。测试结果表明:所研究方法可直接实现轴类零件复杂展开轮廓外圆柱面的四轴数控代码生成,具备稳定性与速度效率的优势。

某轴类零件外协加工数据分析

本文对某轴类零件外协加工数据运用Minitab软件进行了分析,为有关组织对外协加工过程质量控制提供参考。

无损检测技术在煤矿轴类零件中的应用探究

随着科学技术的发展和应用,无损检测技术成为了解决上述问题的有效手段,因为无损检测技术可以对轴类零件的内部和外部进行非破坏式检测,提高了检测的准确性和科学性,同时减少了破坏性检测所带来的不必要损失。本文通过对无损检测技术在煤矿轴类零件中的应用进行研究,同时阐述检测仪器的选择、探头的设计和制造以及数据的分析和处理,旨在提高煤矿轴类零件的检测和保养效率,并且提高煤矿的生产安全性。

某轴类锥齿轮车削工艺优化

针对轴类锥齿轮车削工艺设计了一种新型夹具,并对三种车削夹紧方式进行试验对比,结果显示新型夹具在装夹速度、稳定性、精度三个方面都有较好的表现,适合后桥齿轮车削加工。