松仁中盐溶蛋白的提取工艺研究

以松仁为原料,研究了料液比、pH、温度、盐溶液浓度、提取时间对松仁盐溶蛋白提取率的影响。在单因素实验分析基础上,进行了四因素三水平正交实验。同时考虑实际的操作可行性,最终确定松仁盐溶蛋白的最佳提取工艺:温度37℃、pH8、料液比为1∶30、盐溶液浓度0.12mol/L、时间为120min。在此条件下,蛋白质的提取率可达到87.235%(W/W)。

螺母凸焊工艺研究

采用正交试验法,选用M4、M6、M8凸六角螺母与1mm钢板进行凸焊性能试验研究,分析了影响凸焊质量的主要因素,确定了螺母凸焊的最佳工艺参数,凸焊接头质量良好且工艺稳定,凸点与钢板的连接为固相连接,接头抗扭强度达到了生产要求。

糯米浆改性烧料礓石灌浆材料力学性能试验研究

为探索出更适合土遗址裂隙加固的注浆材料,选择十分契合建筑遗址“修旧如旧”的文物修复要求的糯米浆及烧料礓石作为主要材料,设计正交试验研究16种配合比情况下的糯米浆液浓度、水胶比、烧料礓石掺量、外加剂和龄期对灌浆材料力学性能的影响。结果表明,在保证可灌性的前提下,灌浆材料试样的抗折、抗压强度与糯米浆液浓度及减水剂掺量呈正相关,随水胶比及膨润土掺量的增大呈现出先增大后减小的趋势。烧料礓石中含有可与糯米浆共同作用的气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料,对灌浆材料的抗折、抗压强度影响机理复杂,整体来看,增大烧料礓石掺量有助于提高试样的力学性能。不同配比的灌浆材料试块的抗折、抗压强度都随着龄期的增加而不断增大,龄期7 d~28 d变化趋势较为显著。SEM图像表明糯米浆改性烧料礓石注浆材料的微观结构整体呈现较多的网状结构,且附着于土颗粒表面可以较好地胶结周围土颗粒,糯米浆含有的支链淀粉树枝状结构将大量生成物规则排列,显著提高浆体成型后的密实性。运用综合平衡法得到了基于力学性能的最佳配合比为:糯米浆液浓度6%、水胶比0.55、减水剂掺量2.0%、膨润土掺量10%以及烧料礓石掺量15%。

腰果壳油改性酚醛树脂的合成及复合材料的性能

采用正交实验研究了腰果壳油用量、摩尔配比、催化剂用量和反应时间等4个因素对改性酚醛树脂性能的影响,以腰果壳油改性酚醛树脂为基体制备了复合材料并对其性能进行了测试。正交实验结果表明,催化剂用量是聚速、水分、树脂游离酚和苯酚反应率的主要影响因素,而腰果壳油用量是黏度、软化点和废水游离酚的主要影响因素。制备复合材料用的腰果壳油改性酚醛树脂的优选实验方案为:腰果壳油用量为20%,摩尔配比为0.89,催化剂用量为0.6%,反应时间为3 h。采用腰果壳油改性酚醛树脂制备的复合材料具有更好的韧性。

澳洲坚果破壳最佳工艺参数研究

目的通过正交试验和有限元分析获得澳洲坚果较好的破壳加载方向和破壳加载速率。方法首先设计一个正交试验,试验的因素有澳洲坚果直径、加载速度、加载方向,试验的指标为破壳力和整仁率。其次,通过Ansys软件对从不同方向加载的澳洲坚果进行有限元分析。结果试验指标受3种试验因素的影响都较显著,且3种因素的影响独立。澳洲坚果所需的破壳力随着坚果直径的增大而增大,破壳效果最好的加载速度在25～45 mm/min之间。整仁率最大的加载方向是沿种脐线方向加载。有限元分析得出沿种脐线方向加载时,裂纹较多且走向明显,破壳效果最佳。结论为澳洲坚果的包装生产工艺优化提供了参考。

某航空用自锁螺母装配不一致性模拟及优化

为解决某型号游动双耳托板自锁螺母因装配不一致导致的寿命短和失效快问题,通过数值模拟方法研究了自锁螺母与托板装配的全过程,优化了装配方案,并通过试验验证了优化方案的可行性。先采用Solidworks软件建模装配过程,再用DEFORM-2D/3D软件MO模块模拟托板成形过程。对关键参数进行了正交试验设计,采用极差分析法得到最优的工艺参数组合。结果表明,托板成形预折弯为关键工序,采用优化方案:增加芯棒支撑,设置预折弯角度为30°、预折弯半径为4 mm、冲压速度为5 mm·s^(-1)时,成形形状理想,对螺母的锁紧效果好,能保证足够的游动间隙,且不破坏表面镀层,工装简单,满足技术要求。该优化方案减少了工序间外形误差的累积和传递,延长了模具寿命,保证了装配质量,能有效指导实际生产。

酚醛树脂复合材料成型条件的正交实验优化

采用正交实验研究了模压时间、模压温度、模压压力和预热时间等4个因素对复合材料性能的影响。正交实验结果表明:模压时间是弯曲强度、缺口冲击强度和无缺口冲击强度的最主要影响因素,预热时间是拉伸强度、热变形温度和电气强度的最主要影响因素。通过正交实验获得的优选实验方案为:模压时间为4 min,模压温度为170℃,模压压力为15 MPa,预热时间为10 min。

超声波法提取焙焦油莎豆粕速溶粉的工艺研究

以油莎豆粕为原料,采用均匀试验法进行焙焦工艺优化,同时采用超声波辅助水提法,并结合单因素试验设计及正交试验法优化速溶粉提取工艺参数。研究结果显示,最佳提取条件为超声时间60 min、超声功率20%,超微粉碎时间40 min和料液比1:30,此时油莎豆粕固形物提取率最高为35.47%。试验成果为进一步开发油莎豆速溶咖啡提供工艺基础。

五仁月饼配方的改良和优化

在对五仁月饼配方进行改良的基础上,通过单因素试验与正交试验相结合的方法优化五仁月饼的配方。分析转化糖浆添加量、花生油添加量、糯米粉添加量、糖冬瓜添加量对五仁月饼品质的影响,并通过感官评价指标对五仁月饼的品质进行评价。结果表明,五仁月饼的最优配方为糯米粉15 g、糖冬瓜15 g、花生油30 g、转化糖浆60 g,此配方制得的五仁月饼品质最佳。

基于正交试验的车用螺母成形分析及模具磨损优化

以某车用锁紧螺母冷镦成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对模具磨损及成形载荷进行模拟分析。结果表明:制件成形符合工艺要求。为得到更优的成形效果,选取上冲头切入角、冲压速度、模具表面硬度、摩擦系数作为因素,设计正交试验,以降低模具磨损和成形载荷为目标对因素进行优选。分析得出各因素对结果的影响趋势,并通过综合考虑生产效率、能量消耗、设备磨损等因素,得到了最优工艺参数组合为上冲头切入角20°、冲压速度5 mm·s-1、模具表面硬度61 HRC、摩擦系数0. 12。采用最优参数重新进行模拟,上冲头使用寿命得到了大幅提升,并予以试模验证。

汽车用法兰面螺母冲孔仿真试验及优化

针对企业实际生产中遇到的六角法兰面螺母冲孔过程中下冲头磨损严重的问题,利用有限元软件DEFORM-3D对法兰面螺母的冲孔过程进行了仿真模拟,重点进行模具参数方面的优化。建立了Archard磨损模型及SCM435钢的本构模型,基于动态模拟结果,直观地分析了冲孔过程中下冲头的磨损机理。结合仿真结果,以下冲头的磨损量为优化目标,选取若干关键因素作为仿真试验因素,建立了多水平的正交试验,依据仿真结果分析了各试验因素的关键性,通过极差及方差分析获得了六角法兰面螺母冲孔过程的最优工艺参数以及下冲头的最优结构,并根据最小磨损量预估了下冲头的使用寿命。最后,进行了模具的试制及试模生产,获得的六角法兰面螺母质量较好,下冲头磨损速度明显降低,有效地降低了企业的成本。

基于正交试验管廊固定螺母冷镦成形的分析及优化

以某市政管廊固定螺母冷镦成形为例,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件Deform-3D对螺母冷镦过程中工位4下冲头进行优选。然后通过正交试验得到冲压速度、模具表面硬度、模芯圆角半径、摩擦系数对下冲头磨损的影响规律,得到最优工艺参数组合为：冲压速度5 mm·s^-1、模具表面硬度58 HRC、模芯圆角半径3 mm、摩擦系数0.13。采用优化后参数进行模拟分析,下冲头最大磨损量为2.93×10^-5mm,较优化前大幅降低,基于模拟结果预测出下冲头使用寿命。最后采用最优参数组合进行试模,工件质量良好,未出现材料折叠、拉毛等缺陷,符合生产要求,为制件实际生产提供了理论依据。

六角螺母冷镦挤压成形工艺分析及参数优化

以某六角螺母冷镦成形为例,采用有限元分析软件Deform-3D对六角螺母两种多工位成形方案中工位5分别进行模拟分析。通过对比分析成形效果、成形载荷、工件损伤值,得出采用正挤压加深螺母内孔的工艺方案能够得到更优的成形效果。随后以降低工件损伤值为目标,选取冲压速度、模具表面硬度、下冲头分流角、摩擦系数作为因素,设计正交试验,并通过多次仿真计算得到最优参数组合为：冲压速度5 mm·s^（-1）,模具表面硬度50 HRC,下冲头分流角3°,摩擦系数0.1。采用最优参数组合进行对应试模,工件成形质量良好,符合生产要求,所得结论为实际生产提供了理论依据。

基于DEFORM的一体式盖型螺母冷成形工艺研究及仿真试验

为提高盖形螺母的生产效率,满足批量化的生产需求,研究了一体式盖形螺母冷成形新工艺,以替换原有的组合式焊接盖形螺母成形工艺。以塑性成形理论为基础,采用有限元软件DEFROM-3D,对盖形螺母的成形过程进行了仿真,基于Archard磨损理论,对3种上冲头结构进行了优选,以延长上冲头的使用寿命。然后结合正交试验,设计了上冲头初始硬度、上冲头圆角、上冲头速度、上冲头前角以及摩擦系数的5因素4水平试验表,研究了各试验因素对上冲头磨损的影响;以上冲头磨损量最小为优化目标,获得了盖形螺母成形的最佳参数,并根据最优参数预测了上冲头的使用寿命。最后,进行了实际生产试模,获得的盖形螺母质量良好,对工艺人员的设计工作具有一定的指导作用。

汽车铆螺母冷锻成形数值模拟及优化

针对某型号汽车铆螺母模具寿命短的问题,分析了现有的原始成形方案存在的问题,并提出一种优化的冷锻成形方案,即通过转移重要工位零件变形量来减少相应工位模具的应力。然后,以降低模具局部最大应力为优化目标,选取凸模下压速度、凸模锥角、凹模锥角、摩擦系数作为变量,设计正交试验,并通过多次模拟计算得到了成形工艺参数的最优水平组合为:凸模下压速度为240 mm·s-1,凸模锥角为120°,凹模锥角为60°,摩擦系数为0.09。最后,分别运用数值模拟及试验的方法,对冷锻成形方案及最优工艺参数组合进行了验证。研究结果表明:运用优化后的方案及最优工艺参数组合指导冷锻加工,能够有效减小模具应力、延长模具寿命。