面向广义Chiplet的高速BGA与PCB传输结构设计

从广义Chiplet互连设计出发,重点研究BGA区域孔串扰分析方法和优化措施。提出以单元阵列孔建模计算作为全芯片BGA区域孔串扰评估方式,进一步根据不同布线层互连分析需求构建了多层扇出的孔建模平台。单元阵列孔建模分析结果和多层扇出孔阵建模分析结果相互印证,说明以单元阵列作为串扰评估最小单元是准确的,多层扇出孔阵建模方式是高效可行的。采用多层扇出孔阵建模平台对2种BGA封装管脚对应的PCB孔串扰进行了对比分析。结果显示,在封装管脚设计时,提高邻近信号孔间距与邻近信号孔地孔间距比例比增加地孔数量和管脚间距更能有效地抑制串扰。

某40Cr汽车稳定杆球头销断裂失效分析

汽车稳定杆是保证车辆行驶平顺性、操纵稳定性、舒适性、安全性及汽车准确行驶的重要部件。稳定杆球头销一旦发生失效将导致汽车稳定杆整体功能丧失,严重威胁汽车行驶安全。为确定某40Cr汽车稳定杆球头销发生断裂失效原因,对失效球销进行宏观检查、化学成分分析、金相组织分析、显微维氏硬度测试、断口分析、氢含量检测,结合电阻焊接和镀锌工艺,进行了综合失效原因分析。结果表明,该球头销的断裂模式为沿晶脆断,断裂原因为电阻焊熔合区外层存在局部未熔合,镀锌后未能有效消氢处理,导致焊接区发生吸氢,从而引发氢脆断裂。通过200℃保温消氢2 h热处理前后氢含量对比分析,提出增加消氢热处理工艺并控制电阻焊工艺参数避免类似断裂失效,为球头销制造提供参考。

球销落锤冲击的仿真研究

汽车行驶中的误用工况导致底盘承受异常的冲击载荷,为避免遇到冲击载荷时底盘结构件发生断裂导致严重的整车安全事故,需要对结构件抗冲击载荷能力进行评估,尤其是球销作为底盘结构件的连接单元不允许出现断裂。对抗冲击载荷能力的评估,一方面需要采用落锤冲击试验的方法,另一方面需要开展仿真研究进行虚拟分析,提前预判抗冲击载荷设计的效果。仿真中,利用Abaqus的显式分析功能,采用Johnson-CookDamage材料损伤失效模型参数,通过不断提升落锤高度得到不同冲击能量下球销的塑性变形情况,直至球销发生断裂为止。与之同时开展了落锤冲击试验,设置相同的落锤高度来对比仿真和试验,两者结果基本吻合,为球销的抗冲击载荷正向设计提供了一个可行的途径。

球头销辊式楔横轧球头成形规律研究

为了研究球头销辊式楔横轧球头的成形规律,利用Deform-3D有限元模拟和点追踪分析得到了球头金属流动和分配规律以及应力、应变曲线。结果表明,通过金属体积分配确定了球头在原始坯料的成形位置,得到了球头金属流动轨迹,其呈周期螺旋线式运动。球头轴向等效应力值先增大后减小最后趋于稳定。当金属在靠近球头成形时,应力值仍然会增加,而到最大值的时间也会延长。球头轴向等效应变值逐渐增大,直到轧制完成,等效应变值达到最大;靠近料头的金属应变速率激增,应变值增大。

工艺参数对楔横轧球头销球头成形质量的影响

为了研究球头销微观组织晶粒分布规律以及工艺参数对成形质量的影响,通过DEFORM-3D有限元分析软件建立了楔横轧球头销有限元模型,对球头销成形过程及微观组织变化进行了模拟。结果表明,随着展宽角β的增大,平均晶粒尺寸和最大间隙比先减小后增大,最大间隙比增大到9.25%后逐渐趋于稳定;随着成形角α和楔尖圆角r的增大,平均晶粒尺寸与最大间隙比均先减小后增大;随着轧制温度T的升高,平均晶粒尺寸和最大间隙比逐渐减小,而最大间隙比减小至2.33%后逐渐趋于稳定。通过正交试验设计得到主次影响顺序为:展宽角β、轧制温度T、成形角α和楔尖圆角r;最佳工艺参数组合为:展宽角β=11°、成形角α=29°、轧制温度T=1140℃、楔尖圆角r=9.5°。通过球头销轧制试验得到球头销轧件,测量了其成形尺寸与微观组织晶粒;通过试验与模拟对比,得到外形尺寸误差在5%以内,平均晶粒尺寸最大误差不超过15%,进一步验证了有限元模型的准确性。

35CrMo钢制球销断裂失效分析及对策

转向球销是保证汽车转向系统正常运转的关键零部件,某用户在进行台架测试时,球销零件中部发生横向断裂失效,失效球销体材料为35CrMo。通过成分检测、金相组织观察、断口扫描等测试手段,全面分析球销的失效原因,同时针对存在的异常问题进行了优化改善。结果显示:球销零件外表面存在车削痕和凹坑等缺陷,是导致球销在服役过程失效的主要原因。此外,零件淬火过程中铁素体未完全转变为奥氏体,导致回火组织残留较多条状铁素体,影响调质后的整体性能,进一步加剧了零件的疲劳断裂。通过优化热处理工艺和改善零件表面质量后,测试过程未再出现类似失效情况。

汽车稳定杆连接杆球头销断裂原因

某汽车稳定杆连接杆球头销发生断裂现象,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验、硬度测试等方法分析了其断裂原因,用有限元分析方法进一步分析。结果表明:未对球头销进行调质热处理,导致其力学性能降低,球头销在外界交变载荷的作用下发生了断裂。

转向拉杆球销防尘罩破损分析与改进

转向拉杆球销总成是汽车转向系统与悬挂系统重要连接部件,其性能影响到驾驶的安全性和稳定性。然而,由于防尘罩的破损,泥水进入球销总成使球销及球销座磨损松旷,通过对转向拉杆球销防尘罩破损原因分析与结构改进,从而保证了驾驶的安全性和稳定性。

控制臂球销总成装配力学数值模拟及结构改进

控制臂球销总成是汽车转向系统的关键零部件之一,其质量影响汽车行驶的舒适性和安全性。文中基于ABAQUS有限元软件建立球销总成力学分析模型,对其启动力矩和工作力矩工况进行数值模拟,以获得球销启动力矩和工作力矩与球销座结构、摩擦因数、球销座与壳体过盈配合量之间的关系曲线图,以及在不同过盈配合尺寸下球销座产生的应力和应变。结果表明,球销座中间设计6条贯穿槽,过盈量控制在0.05~0.15 mm范围内,可以有效避免球销座产生塑性变形,并且启动力矩小于8 N·m和工作力矩小于4 N·m的技术要求。模拟结果与试制产品结果对比表明,数值模拟结果和产品测试结果基本一致,零件结构设计合理,为类似零件结构设计提供了一种可以借鉴的设计新思路和新方法。

浅析抽水蓄能电站水压变化对球阀检修密封机械锁锭装置的影响

针对由于压力突变引起活门变形回弹给球阀机械锁锭销及斜楔造成损伤的问题,通过理论计算的方法比较在水力过渡过程事故工况下活门在受水压变形后引起的锁锭销及斜楔的受力与锁锭销及斜楔强度值的大小,通过比值在一定程度上反映锁锭销及斜楔遇到极端受力时是否仍然符合材料力学性能要求,从而判断设备是否会引起损坏,给抽水蓄能电站球阀检修密封机械锁锭装置设计及现场运维工作提供一点借鉴意义。

基于数值模拟方法对球头销零件冷镦坯料的优化

球头销零件,材料多为普通碳素结构钢。传统的成形方法为机加工,它不但浪费大量的材料而且工件力学性能不理想。采用DEFORM-3D有限元软件对该球头销的成形过程进行了模拟,对不同直径不同长度的坯料进行了冷镦模拟实验,得出了较为合适的坯料尺寸。

南京奥体新闻科技中心整体分析及钢屋盖设计

结合南京奥体新闻科技中心工程,采用反应谱法对其结构进行整体抗震分析,并利用有限元方法对结构中重要构件———V形柱和托梁进行了受力分析。同时,对南京奥体新闻科技中心上部钢结构屋盖设计进行了介绍。通过计算分析,发现该结构的抗震性能较好,V形柱和托梁构件受力合理且安全可靠。

球销装配线的平衡分析

从人机料法环测角度出发,采用工业工程方法和技术对球销总成装配线的平衡进行了分析,找到了生产时间浪费的各个节点,针对这些节点提出了合理的措施,最终达到了提高生产效率的目的。

球头销冷挤压工艺及模具设计

球头销是汽车中的重要零件之一,在工作过程中受力情况非常复杂,对其成形过程进行研究,寻求更加合理的成形方案,对提高球头销的质量有重要的意义。针对某载重汽车球头销的结构特点,结合球头销冷挤压成形工艺,为了进一步减小变形抗力、提高挤压件质量,在传统的两工步成形的基础上,提出了三工步冷挤压成形的工艺方案。设计了球头销尾部、锥体、球头的冷挤压模具,并运用大型有限元模拟软件DEFORM对球头销成形过程进行数值模拟,得到了模具填充情况、等效应力应变、载荷—行程曲线。模拟结果表明,该工艺方案的变形抗力大大减小,成形质量显著提高。

弯管弯曲仿真中的芯棒结构建模

针对芯棒结构的特殊性与多样性而引起的芯棒结构在弯管弯曲过程仿真时建模不唯一性的现象,探讨了芯棒结构的作用机理,提出了刚体球铰接、刚体销铰接、超弹体连接3种建模方法;根据同一芯棒不同分析模型的仿真效果,提出了芯头的仿真模型应根据具体的研究对象而采用不同的芯棒模型的仿真建模策略;结果表明该策略有助于提高仿真效率,避免仿真建模时的盲目性,有利于对不同要求的研究对象进行有针对性的研究。

SGA92150矿用平板运输车的研制

针对露天矿区大型矿山设备难以运输问题,以首钢SGA3722矿用汽车为基础改进设计了SGA92150矿用平板运输车,采用分动箱的方式将动力分配到2个驱动桥,以提供足够的牵引力和承载能力。改进设计了悬架系统、牵引装置、转向系统、制动系统和车架。该矿用平板运输车的特点是将挂车与牵引车通过球销联接,车架为框架组合焊接结构,牵引车可随时与挂车脱开。目前,该矿车已经投入生产应用,它的推出为各矿业资源企业和工程建设商降低运行费用提供了新的选择,并为后续开发超大吨位矿用平板运输车积累了宝贵的经验。

球头销在保护气氛中感应淬火

球头销是现代汽车的重要部件之一,近年来,对球头销零件感应淬火的硬化层深度、范围和表面粗糙度的要求越来越精确和严格。采用周向磁场和纵向磁场相结合的感应器设计技术达到了球头销的苛刻的硬化层深度要求;在感应加热过程中采用惰性气体和改进的工装夹具改善了淬火区的表面粗糙度。

汽车球销冷镦挤成形工艺及模具

球销是汽车转向系统中的一个关键零件，球销质量的好坏直接关系到汽车行驶的安全。因此绝大多数汽车上的球销都要求锻造面成。根据这一要求，本文叙述了汽车球削镦挤成形的成形工艺，包括工艺性分析，成形过程计算机数值模拟及工艺方案的确定。同时进行了挤压模具和冷镦挤模具设计。以提高球销的强度和寿命，降低成本。

球销零件加工工艺的改进

球销零件是球销万向联轴器的关键零件,加工中零件不易夹紧,加工费时费力,存在加工精度差、不易互换等缺点。本设计对工艺进行了改进,设计制造了一套车具及铣具,保证了零件加工精度,提高了生产效率。

汽车摆臂球销座机械加工工艺设计

通过阐述汽车摆臂球销座零件机械加工工艺设计问题,研究一种少切削和无切削的加工工艺对传统制造工艺进行改革升级,达到提高生产效率和经济效益的目的。首先通过对球销座零件图分析,了解零件的主要结构要求,选择合适的毛坯类型和形状,利用锻造的挤压、冲孔加工毛坯,使得毛坯形状接近零件形状。再结合加工工艺确定零件合理的加工余量和毛坯尺寸,并以此为基础,讨论球销座机械加工工艺的新特点和工艺方案。