考虑回弹的水平上调式三辊卷板机卷圆精度研究

为提高卷圆成形精度,建立了不考虑回弹与考虑回弹时水平位移量与卷圆半径之间的理论模型。采用ABAQUS软件建立了卷圆成形有限元模型,并通过实验验证了理论模型及有限元模型的可靠性。基于可靠的有限元模型,研究了材料、摩擦力和板厚对卷圆成形精度的影响规律。研究结果表明,不考虑回弹时实验和仿真的成形半径与目标半径之间的误差分别为31.3%和20.7%。考虑回弹后的误差分别降低至2.2%和1.2%;在相同水平位移量下,材料的屈服强度越高,成形半径越大;摩擦力对成形半径的影响较小;板料越厚,成形半径越小。针对不同材料与不同厚度的板料卷圆成形,考虑回弹时的理论模型能够获得更精确的水平位移量,从而提升卷圆精度。

水平上调式三辊卷板机卷圆成形控制系统设计

针对目前三辊卷板机由于液压系统驱动导致的定位精度低、卷圆精度不高、运行过程不稳定等问题,在三辊卷圆成形工艺及水平上调式三辊卷板机结构的基础上,建立下辊上升量与卷制半径、板材厚度与材料属性之间的数学模型。利用该数学模型及光栅尺反馈的下辊位置,建立了下辊定位闭环系统,开发了以西门子S7-1200为主控制器的控制系统。试验结果证明:该控制系统实现了对下辊定位的精确控制,通过伺服电机驱动下辊升降提高了卷圆的成形精度及工作效率。

一种变角度摆动数控陶瓷滚压成型机的设计与试验

陶瓷滚压成型通过陶瓷滚压成型机对泥料实施旋滚与压制复合运动,是日用陶瓷成型的重要环节,对成瓷质量具有重要影响。针对传统陶瓷滚压成型机存在的滚头角度固定、成型坯体颗粒排列不均的问题,通过对滚压成型工作原理及其过程中泥料可能出现的质量问题分析,提出一种变角度数控陶瓷滚压成型机的设计方法,将传统陶瓷滚压成型机滚头轴固定角度滚压改进为滚头先垂直下压,然后以滚头末端为中心点、产生滚头轴随形变角度摆动压制的滚压过程,用以克服传统滚压成型机滚压后坯体密度不均等问题,使其排泥流畅、坯体各处受力均匀,减少烧成变形。以典型盖碗瓷坯为研究对象,开展变角度摆动与固定角度的滚压成型试验,通过烧成后的质量对比分析验证提出方法有效性。结果表明,相对于传统固定角度滚压,变角度摆动滚压成型机滚压成坯的A型盖碗烧成后的高度、口径烧结收缩率分别增加1.12%、0.73%,B型盖碗烧成后的高度、口径烧结收缩率分别增加0.11%、0.06%,说明变角度滚压机滚压后泥料底面和侧面受压力均匀,泥料致密性和均匀性更好;A型、B型坯体成品率分别提高44%、40%,成型产品质量提高,成品率大大增加。因此,提出方法对于提升陶瓷滚压成型工艺质量、减少产品变形,以及自动化和柔性化方面具有重要理论意义与工程价值。

齿辊式环模生物质成型机设计与试验

为降低传统环模成型机的能耗,设计了一种齿辊式环模成型机,并对该成型机的运动干涉、最大攫取角进行了理论分析。结果表明按照设计尺寸运动并不干涉,最大攫取角大于普通环模;在该样机上以含水率8%～20%四倍体刺槐颗粒为原料进行了成型对比试验,结果表明：不同含水率下的平均比能耗为56.82 k W·h/t,成型密度为1.085 g/cm3,比同样结构的普通环模产量提高了3.36%～6.25%,能耗降低5.77%,密度提高3.33%,同时发现在含水率16%、转速200 r/min时比能耗最低,为50.3 k W·h/t。

谐波齿轮冷轧成形分析

提出了利用冷轧方法对谐波齿轮齿形进行无屑加工，对轧制原理、轧制过程中金属材料流动进行了详细分析。对刚轮、柔轮进行了冷轧工艺实验研究，取得了满意的结果，开创了谐波齿轮齿形无屑加工新工艺。

冷滚轧机床同步机构的误差分析

同步机构是精密冷滚轧机床的重要组成部件 ,其同步精度直接影响到花键成形的周节累积误差。针对同步机构的运动特点 ,分析了同步误差来源及其影响因素 ,并对原有设计方案进行了改进。通过对改进设计方案的误差分析、计算 ,确定了各误差因素在总误差中所占比重 ,并给出了相应减小同步误差的具体措施。

陶瓷滚压成形机人机工程仿真分析与设计改进

为降低大型陶瓷成形设备开发成本,缩短开发周期,提高工作效率和操作舒适性,应用JACK软件对陶瓷滚压成形机进行人机工程仿真,并对其进行了改进设计。通过对陶瓷滚压成形机技术特征与工作原理的分析,确定了操作过程仿真的动态姿势节点,在此基础上,提出滚压成形机人机适配性的关键因素,并按照搬运工件的工作类型进行操作台高度仿真;按照达到包络的要求进行操作开关位置布局,提出尺寸设计建议,并对改进后的设计方案进行人机工程评价。结果表明:改进后的设计方案有助于减少工人肌肉骨骼疾病,可提高生产效率。

45号钢线材滚弯成形规律研究

为了准确地预测数控滚弯成形金属线材中的回弹量,从而给出加工补偿值,采用DEFORM软件进行了45号钢线材滚弯过程的有限元仿真,得出滚轮转过的角度与线材最终成形的角度在一定范围内呈线性关系.通过数控弯丝机滚弯线材的试验验证了此关系在一定条件下是准确的,最后综合模拟和试验数据导出经验公式用于加工补偿.

冷滚轧机床本体三维接触分析

以大型非线性有限元软件MARC为分析工具 ,建立接触分析模型 ,对冷滚轧机床机架、滑台及垫板进行三维有限元弹性接触分析 ,给出机床三维变形状态的定量描述。根据分析结果 。

TBM滚刀刀圈轧制成形特性及其变化规律

为了研究盘形滚刀刀圈在轧制过程中的变形特点,提高盘形滚刀刀圈的综合性能,本文通过建立刀圈轧制成形的有限元分析模型,研究刀圈在轧制成形过程中等效应力场、等效应变场的演变规律和流线分布特点,并研究刀圈初始轧制温度、主辊摩擦因子和主辊转速对刀圈成形件质量的影响规律。利用D53K-800立式轧环机对刀圈进行轧制试验研究,并对轧制后的刀圈进行金属流线分析。刀圈轧制后金属流线沿其截面几何形状分布,流线光滑且封闭。结果表明:刀圈等效应变随温度变化不大,其值在1. 93左右;主辊摩擦因子过大或过小,刀圈等效应变和应力的平均值和标准差均会增加;主辊转速为2. 632 rad/s时等效应力的标准差最大。

基于机器视觉技术的表面缺陷在线检测系统设计

针对某企业在硅钢片辊弯成型加工过程中,人工检测硅钢片表面缺陷实时性和准确率较差的缺点,该文设计了一套基于机器视觉技术的表面缺陷在线检测系统。该系统先将CCD相机采集到的生产线上的硅钢片表面图像传送到工控机,再通过改进的Canny算法提取故障边缘信息,最后根据提取出的图像特征参数,利用BP神经网络对表面缺陷进行严重程度分类。该检测系统已成功应用到生产线中,且运行效果良好,检测准确率达到92%。

四辊卷板机连续滚弯成形工艺的数值模拟研究

为提高四辊卷板机滚弯成形工艺加工质量,建立了四辊滚弯工艺数学模型,用有限元仿真验证了该模型的准确性,分析了侧辊位移量、板材厚度、滚弯加工速度对板材成形半径及成形质量的影响规律。试验结果表明:随侧辊位移量增大,板材成形半径的下降趋势逐渐趋于平缓,板材的成形质量也有所降低;板材表面的塑性应变波动会随着板厚的增大而降低,即厚板的滚弯成形质量会优于薄板的滚弯成形质量;滚弯加工速度对板材成形半径影响较小,降低滚弯加工速度会提高成形筒件的均匀性,降低筒件表面的塑形应变波动,成形质量也随之提高。

柔性滚弯技术在国外的应用进展

利用弹性介质对钣金件进行柔性滚弯成形,是一种先进的钣金制造工艺,将弹性介质的冲压优势和传统滚弯原理结合,成为钣金成形领域的一个新的发展方向。文章介绍了柔性滚弯技术在国外的应用进展,并以通用机床、专用机床、自动化机床和CNC机床为例,简要说明各类柔性滚弯机的工作原理和运转流程,为我国专业工作者提供参考和帮助。

计算机视觉测量在板材滚弯成形中的应用研究

将计算机视觉测量的方法应用于板材滚弯加工过程的成形检测 ,在图像经过预处理的基础上 ,设计了低通滤波器对图像进行平滑处理 ,然后对图像进行边缘快速检测 ,利用任意曲线三维重构的方法重建了板材的空间曲线 ,并求出了空间曲线的半径。

具有柔性滚轴的两轴卷筒机研制

介绍了利用弹性介质进行滚弯成形技术的特点和应用。研制了具有柔性滚轴的两轴卷筒机,并介绍了该卷筒机的结构、工作原理和功用。

空心工字钢冷弯成型过程的数值模拟

空心工字钢是一种新型断面型材,它由钢板经冷弯成型机组在室温下冷弯成两块近似M形型钢后再焊接在一起而成。设计了一种冷弯成型孔型系统,并利用Pro/E软件建立了空心工字钢冷弯成型机的虚拟样机。采用三维有限元方法,利用ANSYS-LS/DYNA软件对冷弯成型过程中的弹塑性变形过程进行了数值模拟,系统地分析了成型过程中的应力变化规律。研究结果对于冷弯型钢产品的开发、孔型系统的设计具有参考价值。

精密冷辗机电液伺服系统研究

精密冷辗机是环件轧制的核心设备,它具有大幅度降低设备吨位和投资、振动冲击小、节能节材、生产成本低等显著经济优点。但在冷辗工艺研究中,冷辗机的电液伺服控制系统要求达到高精度、快速响应等品质。本文在分析冷辗工艺、建立电液伺服系统模型的基础上,设计了复合Fuzzy-PID控制器。仿真和试验结果表明,系统低速稳定性很好,有较强的鲁棒性和抗干扰能力。

矩形消防风管自动缝合机设计及实验

消防风管是建筑物用于排烟、通风的重要部件之一。目前矩形风管的侧面缝合工序采用人工敲打方式,其效率低,劳动强度大,亟需一种可以实现自动缝合的设备完成该工序的生产。针对矩形风管规格多,管体刚性差,管壁薄易变性的特性,提出了双头定位,双头液压驱动轮滚压的自动化缝合方案。采用缝合边的两直角端进行定位和装夹,解决了需要多规格工装以及加工时频繁更换工装的问题;采用液压双头夹持并支撑滚压面,有效增加了风管的刚度,解决了风管在滚压时发生变形的问题;滚压头使用渐变四轮设计,减小被压面压力,保证一次缝合成型且风管缝合过程中风管不变形。样机实验结果表明,风管自动缝合机能够满足不同规格的风管侧边缝合工艺要求,加工时间小于1 min,效率提高80%以上。

非线性比例伺服阀在精密冷辗机中的应用

比例技术和伺服技术广泛应用于液压领域。这里介绍了两者的结合一比例伺服阀,分析了比例伺服阀的特性。并以BOSCH公司的非线性比例伺服阀为例,重点介绍了非线性比例伺服阀在精密冷辗机中的应用,并和线性比例伺服阀的应用作了比较。

基于虚拟仪器技术的辊弯机自动控制系统的设计与实现

辊弯机是很多制造行业中应用广泛的板材成形加工设备。为了能从根本上克服目前辊弯机在操作方式上的手工依赖性强、成形精度差和工作效率低的缺点,设计并实现了基于虚拟仪器技术的辊弯机自动控制系统,给出了系统的设计方案,并分析了几个关键技术难点和解决方法。