楔横轧齿轮轴轴齿一体化成形机理研究

为实现齿轮轴短流程高效精确制造,本文创新了楔横轧齿轮轴一体化成形方法。在分析齿形塑性成形原理基础上,综合出加工模具的主要参数,得出了满足分齿条件的参数公式,设计出齿轮轴楔横轧模具;通过Deform软件对齿形模具进入加工过程的阶段进行了仿真,得到齿形模具于阶梯轴第1阶段展宽段进入加工成品质量最佳。在此基础上进行仿真,分析其应力场、应变场以及温度场,进而阐明齿轴一体化楔横轧成形机理。仿真与实验结果比较表明:误差在8.2%以下,验证了仿真结果的可靠性。本文研究结果为实现齿轴一体化精确短流程成形奠定了理论基础。

基于DEFORM的半轴套管复合鐓挤模拟分析

汽车半轴套管一般采用优质碳素结构钢和合金结构钢热轧,无缝钢管由机加工制造。对于形状简单凸缘直径不大的套管,机加工难度不大,但是对于形状复杂,内孔异形的套管采用机加工成形浪费材料或者根本无法加工。采用挤压成形有诸多优点,如节省材料,提高效率,工件性能由于塑性强化而提高等。设计了一种半轴套管的复合鐓挤成形工艺,模拟仿真的结果很理想,工件尺寸达到要求,凸凹模应力也远低于许用应力。

基于城市微气候的地下空间开发策略研究——以地下商业街为例

为探索改善城市微气候的地下空间开发策略,以围合式城市形态下地下商业街开发为例,选择室外CO浓度为评价指标,运用微气候模拟软件ENVI-met量化研究不同地下商业街开发强度、竖井排风位置、竖井排风高度以及地面横向乔木、竖向乔木、大灌木、小灌木和草四种绿化等设计因素对室外CO浓度的影响,以此探索基于城市微气候的地下商业街设计策略。结果表明,随着地下商业街开发强度的增加,室外的CO浓度变高,污染范围变大;提高竖井排风高度,竖井排风选择分散布置,在开发区域地面种植草或者大灌木,能够降低室外CO浓度。

基于Qform的机械连接轴冷锻成形数值模拟

对机械连接轴冷锻成形工艺进行了分析,建立其数值模拟模型。运用锻压专业有限元软件Qform对其进行了数值模拟计算,得到不同冷锻成形阶段的形状变化及载荷的变化规律。结果表明:连接轴在镦粗、挤压成形阶段,载荷呈现先增加后基本保持不变再增加的趋势。

轴式吊耳筒体加强方式对比

吊耳是设备吊装中的重要连接部件,直接关系到大型设备吊装安全。论文结合工程实际,提出了在大型设备吊装工程过程中,根据吊装设备的具体情况设置吊耳的吊点。同时,就实际中设备在设置吊耳处筒体的两种加强结构形式进行了对比分析。

改造工程通风竖井风管安装技术研究与实践

随着城市发展,许多建筑由于内部某些区域老旧,或随着使用功能需求变化,越来越多的工程面临着改造,而机电专业作为整个建筑的“血管”,在改造工程中占比较大。由于机电系统的调整,许多竖井内部管道也需要更换,一方面是由于使用期限较长,管道的整体质量下降,另一方面是由于新的功能需求造成主管线的规格、数量会产生相应变化,需要竖井内管道随着机电整体改造而更新。以某改造工程为例,对通风竖井风管安装进行技术研究,提出了几种施工方案并进行了对比分析,研究成果为改造工程通风竖井内风管安装施工提供了有力的技术支撑和质量保障。

基于Qform的波浪轴楔横轧成形有限元仿真

分析了某型波浪轴楔横轧成形原理及工艺,运用有限元软件Qform建立了其仿真模型,对其在楔横轧成形过程中的温度、等效应力、等效应变、变形量等进行了仿真分析。结果表明:波浪轴在楔横轧成形过程中的等效应力、等效应变最大值主要分布在横轧部位及其中间压轧部位,且其变化趋势基本一致;毛坯变形量沿着毛坯轴中心向两端先增加后减小。

基于Simufact Forming的细长轴连续径向锻造数值仿真

针对细长轴刚性较差、变形较大及加工难度较大的问题,对某轴连续多次径向锻造工艺进行分析。运用专业锻造有限元软件Simufact Forming建立了连续多次径向锻造数值仿真模型,对其在不同径向锻造次数下的等效应力、等效应变进行了数值计算,得到不同径向锻造次数下锻件的形状变化及最大等效应力、最大等效应变的变化规律。结果表明:通过连续多次径向锻造能获得综合性能优良及表面精度较高的细长轴;随着径向锻造次数增加,最大等效应力、最大等效应变逐渐增加。

西部钻井法“一钻成井”新型高强复合井壁力学特性

针对西部地区富水弱胶结地层中深、大钻井井筒“一钻成井”支护难题,提出采用高强钢板-混凝土复合井壁新型结构。首先,以内蒙古鄂尔多斯市陶忽图煤矿北风井为工程原型,基于相似理论推导了复合井壁结构模型试验相似指标,通过正交模型试验,研究了不同井壁厚度、混凝土强度等级和钢板型号情况下高强钢板-混凝土复合井壁的力学特性。其次,采用数值模拟方法,计算分析了高强钢板-混凝土复合井壁极限承载力的影响因素及其变化规律。然后,根据模型试验与数值计算结果,构建了高强钢板-混凝土复合井壁承载力和混凝土抗压强度提高系数计算公式,并给出了各影响因素的取值范围,同时提供了该种井壁结构的工程应用设计优化方法。最后,分析了复合井壁结构中锚卡的力学作用效应。研究结果表明,在复合井壁结构中,由于高强钢板屈服强度高,可更好地对中间混凝土产生复合约束作用,混凝土抗压强度提高系数可达2.3~2.6,井壁承载力显著提高。在相同条件下,与Q345钢板相比,高强钢板(Q460~Q620)-混凝土复合井壁的极限承载力可提高7.14%~19.46%,井壁厚度可减薄8.18%~19.52%,且增大内层钢板厚度更有助于提高井壁极限承载力。复合井壁结构中锚卡约束着内钢板,使其达到屈服应力后不会过早发生屈曲失稳,同时对中间混凝土提供约束作用,保证其处于三向受压状态,2者起到很好的复合作用,有利于井壁结构整体受力。

基于RBF神经网络的齿轮轴热锻成形工艺优化

建立了齿轮轴热锻成形工艺优化的RBF(径向基函数)神经网络模型,对模型计算流程、收敛特性及拟合结果进行分析。基于RBF神经网络对齿轮轴热锻成形工艺进行优化。结果表明:基于RBF神经网络模型优化后的齿轮轴热锻成形件屈服强度由425 MPa提升到456 MPa,最大成形力由565 kN降低到508 kN,屈服强度提升率为7.3%,最大成形力降低率为10.1%;齿轮轴热锻成形最佳生产工艺参数为模具预热温度300℃、坯料加热温度1150℃、摩擦系数0.3、热锻速度40 mm/s。

基于有限元的法兰轴结构件塑性成形工艺分析

目的针对法兰轴结构件塑性成形过程复杂、工序繁琐、成形效率低、材料易折叠等问题,基于塑性成形理论,对汽车法兰轴零件进行工艺分析,提出2种冷镦成形方案,对法兰轴结构件进行塑性成形工艺研究。方法分析汽车法兰轴的几何特征,采用有限元分析软件对2种冷镦成形方案的成形载荷进行模拟比较,确定较为合理的工艺方案,通过正交试验设计进一步进行工艺参数的优化,选取预成形角度A、摩擦因数B、冷镦速度C、终成形圆角直径R作为4个因素,每个因素对应3个水平,并以成形载荷大小作为考核指标。结果通过有限元数值模拟技术,得到工艺1各工序载荷分别为403、521 kN,工艺2各工序载荷分别为226、518 kN。可知工艺2比工艺1效率高,模具使用寿命更长。最后通过正交试验法获得各因素对成形载荷影响大小的排序为:摩擦因数>冷镦速度>终成形圆角直径>预成形角度,最优工艺组合为:预成形角度19°,摩擦因数0.2,冷镦速度15 mm/s,终成形圆角直径3 mm。结论工艺2的冷镦成形方案缩短了锻件生产试验过程和修模时间,能够满足设计要求,为实际生产金属零部件提供了理论依据。

竖井形式对调蓄隧道系统井喷的抑制效果分析

为有效抑制调蓄隧道系统内井喷的发生,采用三维数值模拟方法研究突扩式和分流式两种竖井形式对井喷的抑制效果。结果表明:突扩式竖井可促使气泡头部分离,形成局部低压,并减小上部水体的上升动能,从而抑制井喷;分流式竖井可使一仓承接另一仓的上冲水体,阻止大部分水体向上冲,增大上部水体的下泄速度,从而抑制井喷;突扩式竖井对井喷的抑制效果更好,井喷强度降低达60%。

传动轴花键毂内齿轴向增量挤压成形

轴向长度较大的花键毂内花键多采用切削工艺加工,采用冷挤压成形可有效提升零件性能、生产效率、材料利用率。设计了轴向长度远小于成形内花键轴向长度的3段式内齿挤压冲头,实现花键毂内花键轴向增量挤压成形;建立了该内花键齿形轴向增量挤压成形过程有限元模型。数值模拟获得了完整清晰的内花键齿形,最大成形载荷约为1 MN。根据载荷变化和几何结构特征可将整个成形过程分为7个成形阶段,第4阶段是稳定挤压成形阶段,挤压冲头不同区域同工件接触稳定。设计的挤压冲头和工艺过程可成形出要求的花键毂内齿形。

抽水蓄能电站深竖井施工与质量控制

引水竖井是抽水蓄能电站水道系统的关键组成部分,也是电站土建工程施工的重点和难点,其施工进度及质量直接关系到电站如期建成和工程耐久性。该文阐述了290 m超深竖井的施工难点及特点,探讨了抽水蓄能电站超深竖井施工及质量控制,结合竖井井口平台、绞车提升系统、混凝土溜管的布置及安全,分析了竖井下弯段、直线段滑模、上弯段衬砌的方法、工艺流程、施工质量控制措施,确保竖井施工安全可靠、质量优秀,同时也为同类工程竖井施工提供参考。

以礼河四级电站复建工程出线竖井滑模施工技术

以礼河四级电站复建工程出线竖井为圆形断面,开挖后直径10.3m,竖井长度282.5m,混凝土衬砌采用滑模进行施工。对以礼河四级电站复建工程出线竖井滑模混凝土施工技术做了详细的介绍,包括施工现场布置、滑模设计要点、滑模现场安装、混凝土浇筑系统布置等,并描述了施工过程中出现的问题和解决的措施。

特大断面隧道矩形竖井滑模衬砌技术

西南市政工程特大断面隧道矩形竖井内施工空间有限,为减少因混凝土分层施工造成施工缝增多及模板接缝间错台增加、接缝处理不规范产生的渗漏水风险,保障混凝土结构施工的实体质量、观感质量、结构防水要求及施工进度需求,竖井衬砌采用滑模技术,滑模系统带动模板沿着混凝土表面向上滑动而成型的现浇混凝土结构的施工方法,同时可兼顾混凝土的施工进度和浇筑质量。得出如下结论:(1)矩形滑模系统由液压操作系统、模板系统和提升系统组成,其“F”型提升架和“π”型提升架的布置,根据矩形竖井总周长初步计算得出提升架需要的千斤顶数量,与根据滑升荷载计算出所需的千斤顶数量,施工取二者较大值布置21台千斤顶,满足要求;滑模系统组装过程严格按照液压滑动模板施工安全技术规程进行,并做好防抗扭纠偏等相关措施。(2)为满足竖井防水层“零”漏水要求,在铺设固定EVA防水板时对固定点采取填充黏结剂胶囊,有效保证了防水体系完整性和结构防水质量。(3)混凝土浇筑滑升过程勤于检查垂直度,模板滑升速度依照气温、混凝土量等诸多因素而定,研发用于矩形竖井衬砌混凝土浇筑的装置及其安装方法,通过接料斗,旋转溜槽移动布料,有效解决布料不均匀、混凝土出现“冷缝”及模板移位等问题,保证了混凝土浇筑质量。

翠云山特长隧道通风竖井设计与施工方案

通风竖井是解决隧道通风的重要设施。结合翠云山特长隧道通风竖井案例,对竖井结构设计、竖井提升系统选型、反井法施工方案等进行了详细介绍,可为类似工程提供参考。

变直径复合材料轴管的结构优化及应用验证

由于缺乏有效解决变直径复合材料轴管成形模具脱模问题的技术方案,目前的汽车动力传动轴使用的还是等直径的复合材料轴管。针对这些问题对变直径复合材料轴管的弯曲振动频率进行了计算,并对变直径复合材料轴管的结构尺寸进行了优化。完成了变直径复合材料轴管成形模具的设计,并通过了应用验证。结果表明:通过改变变直径复合材料轴管各管段的直径或各管段的长度,可以非常容易地按照汽车整车的NVH性能需求调整匹配变直径复合材料轴管的弯曲振动频率,还可以更加充分地发挥其高强度、高刚度、轻量化的性能优势;将变直径复合材料轴管成形模具的本体周向分割成多个分体,在变直径复合材料轴管成形之后可以方便地实现成形模具的脱模功能,使变直径复合材料轴管在汽车动力传动轴领域的推广应用成为可能。

楔横轧成形偏心件的条件与相位效应

分析了楔横轧偏心变形,系统地研究了产生偏心变形的条件。针对相位差的变化,分析了相位对偏心变形的影响,并以 CA141 汽车轴-备胎升降器为例进行了试验。研究结果对于进一步开发楔横轧工艺、扩大工程应用领域、提高工艺水平有重要作用。

超深长斜井反井钻机大直径导井一次成型施工技术

浙江缙云抽水蓄能电站超深长斜井具有复杂的地质条件,导孔和导井的施工难度比较大,而且还很容易产生偏斜问题。因此通过分析超深长斜井反井钻机大直径导井一次成型施工技术,解决了超深长斜井导井施工施工中的各种问题,顺利贯通大直径导井,提高整体施工质量和安全性。