具有内阻的旋转锥形复合材料刀杆铣削过程稳定性的仿真分析

研究考虑材料内阻的旋转圆锥形复合材料刀杆铣削系统的再生颤振稳定性。基于复合材料粘弹性本构关系、Hamilton原理和Rayleigh梁理论,结合再生时滞铣削力模型,分别导出旋转坐标以及惯性坐标表示的颤振偏微分方程。采用Galerkin法对颤振偏微分方程进行离散化。基于自由振动分析和能量法计算复合材料刀杆的模态损耗因子;基于特征值分析技术计算旋转复合材料刀杆的临界速度和失稳阈。采用时域半离散法和频域零阶近似解法,预测切削系统的稳定性。分析锥度比、长径比、铺层角、铺层方式,以及内、外阻对切削稳定性的影响。计算结果表明,轴对称旋转刀杆铣削过程在两种坐标系下的稳定性预测结果是一致的。研究发现,在高转速下,由于旋转复合材料刀杆内阻的作用,切削系统出现新的不稳定区域。这些新的不稳定区域的起始转速等于旋转复合材料刀杆的失稳阈。

棒材生产线精轧机组平立转换轧机机列运行稳定性研究与优化改造

新疆昆玉钢铁有限公司轧钢厂棒材生产线精轧机组14HV/16HV/18HV为平立可转换轧机,根据生产品种的不同,轧机进行平立转换,以满足生产工艺要求。但在轧制运行过程中,离合器同轴度随轧制负荷变化而动态变化,常出现旋转框架不对中、离合器温度升高、减速机运转振动大等问题。针对此问题,重点研究制定平立转换轧机机列稳定运行的措施,并对旋转框架定位和离合器同轴度进行优化调整。此研究对平立转换轧机机列稳定运行和车间稳定生产具有重要意义。

钛合金薄壁框架铣削变形控制技术研究与应用

钛合金薄壁框架结构呈弱刚性,加工精度高,加工过程中易产生铣削变形和装夹变形,所以对加工工艺的要求极高。为了提高钛合金薄壁框架的加工质量,控制加工过程中产生的铣削变形和装夹变形,通过分析切削三要素、刀具路径、工件结构、工艺系统刚度、残余应力对铣削变形的影响,分析工艺装备对装夹变形的影响,制定了优化切削三要素和刀具路径、增加工件刚性和工艺系统刚性、减少工件残余应力等控制铣削变形和装夹变形的措施,并应用在钛合金薄壁框架加工中。加工结果表明,采取上述控制措施,可减小钛合金薄壁框架的铣削变形,提高加工质量。

ABAQUS二次开发在列车薄壁框体零件铣削变形预测中的应用

针对列车薄壁框体零件在铣削加工中易产生变形且变形无法直接预测的难题,通过Python脚本语言对ABAQUS有限元软件进行二次开发,将实际铣削力简化为静态铣削力,建立了人机交互、参数化建模的“日”型薄壁框体零件铣削变形预测插件,利用插件对比研究了无填充情况以及分别使用纯石蜡、聚氨酯填充加固后的零件侧壁铣削加工变形量。结果表明:纯石蜡填充加固变形最小,聚氨酯泡沫填充加固次之,无填充时加工变形最大。该研究为减小框类零件加工制造过程中的铣削变形提供了方法,同时为其他相关领域的二次开发提供参考。

热轧轧机机架安装技术的研究

热轧轧机机架的安装一直是冶金行业研究和改进的重点。本文结合项目实例,分析和研究了轧机机架进场、卸车、准备工作及双机抬吊扁担梁的吊装工法、主要结构校核等重点内容,以期为机架安装工程提供一定参考。

线材轧制装备及牌坊在线修复中的关键测控技术

线材轧机是线材轧制生产线的核心装备,自主研制具有高速、高精、机械化、自动化的轧制机组对我国冶金行业重型设备的发展有着重大战略意义。控冷控轧技术的出现,标志着轧钢生产在成型工艺、设备性能及控制水平等方面的提升。但轧机在恶劣的生产工况下,核心部件存在不可避免的磨损,造成了定位精度的降低,从而影响轧制精度和产品质量。借助无损检测、自动焊接和在线机床加工技术实现轧机牌坊的精确测量及修复,对提高重型冶金设备服役寿命及使用稳定性具有重要意义。

十八辊单机架轧机板形控制、优化措施及应用

针对十八辊单机架轧机轧制中出现的头尾大边浪、斜纹浪、边中复合浪及C翘等板形缺陷,通过增加低速弯辊力补偿功能、优化轧机的张力和轧制力控制、调整板形的边部权重及修改板形曲线等措施,轧制板形得到极大改善,头尾大边浪长度控制在10 m以内,斜纹浪缺陷减少80%以上,边中复合浪及厚规格板形C翘缺陷均控制在4%以内。上述措施的实施后,解决了影响板形控制的难点问题,实现了十八辊轧机自动板形控制的稳定运行。

基于有限元的轧机机架的机械性能分析

在对板簧轧机机架的结构形式进行深入分析的基础上,建立了轧机机架的三维模型。以ANSYS11.1有限元软件作为分析工具,对两种不同形式的轧机机架进行三维模型的有限元模拟,计算了机架的应力和位移,得到了机架的应力图与位移图,得出机架各单元和各节点的位移量及应力值。分析结果表明,有中间横梁机架的Y向位移明显小于无中间横梁的机架结构,且设备刚度提高了18.77%,为轧机机架的设计、改造、以及提高轧制精度提了供理论依据和参考数据。

基于改进粒子群算法的四辊轧机机座结构优化设计

为了获得四辊轧机的合理结构参数与最佳工作性能,在满足结构、强度、刚度等约束条件下,以机座弹跳值最小为目标函数,建立四辊轧机机座结构优化设计数学模型。针对常规优化方法和标准粒子群算法求解该类复杂机械系统结构优化设计问题存在的诸多缺陷,提出采用Logistic映射对种群进行混沌初始化、非线性地动态改进惯性权值和非线性地动态调整加速因子三种策略对标准粒子群算法进行改进,结合改进的惩罚函数法对四辊轧机机座结构进行优化设计,求解结果验证了所提方法的正确性和有效性。

环锭细纱机新型传动管零件加工工艺改进

为提高环锭细纱机新型传动管零件的加工质量和效率,满足JWF1572型棉纺环锭细纱机产品转批后传动管零件的批量生产需求,分析传动管零件加工现状以及加工过程中存在调头难度大、劳动强度大等难点的原因;根据新型传动管零件的结构特点和加工技术要求,详述使用双头铣床加工两端面、加长钻孔专机设计、制作专用倒角刀具、刀盘以及加长钻孔工作台面等对原有工艺的改进措施。指出:工艺改造后无需零件调头,以铣代车,可实现1次装夹完成两端面以及内外孔口倒角,缩短加工工艺流程,减少零件装夹次数及磕碰划伤等问题;制作钻孔工序加长台面,原材料利用率提高,零件加工费用降低,工序集中,提高了零件加工质量与加工效率。

U3-500H型钢轧机机架的有限元分析

用Pro/E3.0对U3-500H型钢轧机机架建立了三维模型,并利用有限元分析软件ANSYS10.0对机架进行三维有限元计算,获得了机架的变形特征及应力分布情况,为该类H型钢轧机机架的进一步设计与研究提供了理论依据。

1700四辊带钢轧机机架的动力学特性研究

针对1700四辊带钢轧机振动问题,利用大型有限元软件ANSYS,建立机架的结构分析模型,得出该轧机机架容易激发的固有频率和振型;并利用结构力学理论对典型模态进行了验证。为轧机机架设计及抑制轧机振动提供了依据。

轧机铸钢机架补焊焊接残余应力试验研究

目前,轧机铸钢机架采取整体铸造工艺制造。生产中,铸造缺陷难以完全避免,缺陷以焊接工艺修补。某3.5M轧机铸钢机架的最大缺陷尺寸达到560 mm×160 mm×300 mm,缺陷补焊时拘束度较大,焊后易产生较大的残余应力。试验针对铸钢机架缺陷实际尺寸设计了模拟件,并采用盲孔法对模拟件和实际件焊接接头的残余应力进行测量,分析模拟件焊态和热处理后焊接接头以及铸钢机架补焊后的残余应力分布。试验结果表明:模拟件焊态残余应力较高,经焊后热处理后,应力降低至100 MPa以下。并且,铸钢机架补焊后接头应力分布规律与模拟件的应力分布规律有良好的一致性。

大型连轧管机机架结构动态特性

为了保证轧机正常工作,应考虑其在动载荷下的受力情况和动态特性。对连轧管机机架结构进行有限元分析,以确定该结构可能产生的应力集中区域。通过动态分析确定结构的各阶主振型及其参数,以此作为结构疲劳分析和保证使用寿命的基础。最后进行动态设计,使得到高效率、高速度和低噪声的连轧管机产品成为可能。

平整机机架加工工段平面布置优化设计

为解决平整机机架加工工段现场搬运次数多、搬运距离长、物流路径出现交叉浪费等问题,应用程序分析方法,结合工业工程(IE)提问技术以及ECRS 4大原则,对生产流程进行优化改善;在简化加工过程的基础上,增设必要的辅助部门;基于系统布置设计(SLP)原理进行平面布置优化,分析作业单位相互关系,给出相关图解,并考虑修正因素和实际条件的限制,设计出两套可行的布置方案;应用加权因素法,进行方案的评价择优,从而确定出最佳方案,最终节约生产时间37 h,缩短物流路径15 m。通过优化设计,可有效降低生产成本,减少安全隐患,方便管理,保障服务,进而提高加工效率,并为制造系统平面布置提供借鉴和参考。

航空框类整体结构件铣削加工变形研究

为了揭示结构件数控加工的变形机理,提出了基于有限元的航空整体框类结构件铣削加工过程仿真方法.通过将零件的加工工艺信息转化为有限元仿真计算信息,采用建立的有限元模型对双面框类结构件进行了铣削加工过程的数值模拟.数值模拟综合考虑了材料毛坯初始残余应力、切削载荷、加工顺序和走刀路径等因素.在同样条件下进行了加工实验,实验结果与模拟结果比较吻合,验证了建立的有限元模型的正确性.研究表明,数值模拟方法是研究航空整体结构零件铣削加工变形的有效方法,可正确预测零件的加工变形.

Φ100 mm三辊连轧管机组的工艺与设备

介绍某公司Ф100mm三辐连轧管机组的建设情况、产品大纲、工艺方案和主要设备选型:分析认为:该套机组轧制的钢管几何尺寸精度高,可以轧制最薄壁厚3.5 mm的成品钢管;投产两个月生产节奏已经达到35 s/支,接近预期目标;钢管切损率在3%~5%.实际成材率90.0%~90.5%,需要控制钢管中间掉队数量,进一步提高成材率;采用隧道式牌坊的连轧管机.换机架有难度;换覘用时较长.后期需要优化换棍机构降低换辐难度.缩短换辐时间;二期热处理生产线的投产,可以大幅度提高钢管的附加值.

多点装夹方案对多框体铣削变形影响的有限元分析

多框体刚性差,在铣削加工过程中由于装夹方式不当容易产生加工变形,影响加工精度。目前,国内外对装夹方案的研究局限于单框的装夹效应的研究,没有分析装夹方案对多框体铣削加工变形的影响。本文利用有限元法模拟分析了装夹方案对多框体铣削加工变形的影响。从控制多框体铣削加工变形的角度出发,对夹具/支撑的作用位置,夹紧力大小进行了优化。结果表明,为了有效地控制多框体的铣削加工变形,应相应地减小夹具/支撑的间距和适当地增大夹紧力。

棒材三辊精轧机关键部件的优化设计

由于三辊棒材精轧机工作过程中机架整体变形和振动直接影响轧件的质量。本文对影响轧制质量最大的主轴和机架框架进行了静力学分析和模态分析,根据分析结果进行了优化设计,加强零件的相应薄弱位置,改善其受力情况,同时在保证结构强度的前提下,采用拓扑优化设计将机架框架的有效重量减少将近20%,提升了系统的轻量化,节约了生产成本。