连杆裂解起裂及三维裂纹扩展分析

分析了连杆裂解加工力学原理及切口根部与裂纹尖端应力场,确定了断裂准则并对连杆裂解加工过程进行数值仿真,通过结构中单元失效模拟裂纹的产生与扩展,进而分析裂解槽根部节点应力应变状态、连杆起裂及裂纹扩展情况、连杆大头端和断裂面的塑性变形分布。结果表明:连杆在局部小塑性变形状态下断裂剖分,塑性应变集中分布在裂解槽根部及附近,最大值约为0.035;初始裂纹发生于连杆厚度中面裂解槽根部近表层处,起裂后裂纹平均扩展速度约为19.6m/s,主裂纹扩展遇螺栓孔一分为二,绕过螺栓孔后裂纹扩展速度降低;裂纹在连杆大头端外缘汇合,并易在此处形成挤压,发生爆口及台阶等缺陷,可通过改变连杆大头外缘轮廓形状减少或避免爆口及台阶等缺陷的产生。

裂解连杆断裂结合面缺损面积定量描述与分析

针对连杆裂解加工中经常发生断裂面颗粒脱落而导致结合面面积缺损的问题。根据逆向工程理论,获取了连杆断裂结合面数据信息并重构三维断裂面,在采用TIN法显示连杆断裂结合面形貌特征的同时,利用三角面片拼接、累加原理定量描述了连杆断裂结合面面积。仿真实验结果表明:用裂解工艺加工某轿车连杆断裂面比用机械加工平面面积增加了13.1%以上,在不降低承载能力和使用性能的前提下,其颗粒脱落极限尺寸许可值比经验值大大提高,对裂解连杆生产具有重要意义。

中空装配式凸轮轴扩径联接强度影响因素分析

针对某汽车发动机装配式凸轮轴,对机械扩径联接强度的主要影响因素进行了数值模拟研究,并进行了钢球扩径联接装配及静扭强度试验对比。研究结果表明:对GCr15钢凸轮和35钢轴管可进行机械扩径联接,材料匹配性能良好,完全满足产品联接强度要求;凸轮与轴管的初始装配间隙值、球体过盈量、轴管厚度和球体加载速度等工艺参数对联接区压配力和静力扭转力矩有很大影响;对工艺参数进行合理选择与匹配,可提高静扭强度35%,且高于凸轮轴产品要求的三倍以上,具有很高的联接可靠性。

裂解连杆断裂面三维重构与缺损尺寸分析

基于TIN(不规则三角网)重构原理,借助图像处理及逆向工程技术自主开发裂解连杆断裂结合面三维重构软件,再现断裂结合面形貌并计算其真实表面积,据此规范裂解连杆断裂结合面面积缺损许可范围,并计算和分析裂解连杆断裂结合面的表面粗糙度RS及轮廓线粗糙度RL.结果表明,裂解加工某轿车C70S6连杆断裂面相对机加工平面面积增加了13.0%以上,在不降低承载能力和使用性能的前提下,其颗粒脱落极限尺寸许可值可较经验值大大提高;RS与RL存在线性关系,建立了二者间的数学模型,简化了裂解连杆断裂结合面真实面积的计算过程,方便裂解连杆面积缺损控制标准的制定.

结构不对称对斜切口连杆裂解影响分析

分析了斜切口连杆结构不对称对裂解加工中两侧裂解槽起裂时序及裂解质量的影响.建立了斜切口裂解连杆有限元模型,以试验确定的斜切口连杆材料断裂韧性参数为起裂判据,变化斜切口裂解连杆有限元模型的两侧裂解槽深差,进行了斜切口连杆裂解起裂准静态有限元分析.模拟结果表明,通过优化斜切口连杆两侧裂解槽深度参数可以减小由于结构不对称引起的斜切口连杆裂解加工中两侧裂解槽的起裂时间差.进行了不同槽深情况的斜切口连杆裂解试验研究,通过电测方法测定了试验中斜切口连杆两侧裂解起裂时间差,试验结果与数值模拟结果相比有较好的一致性.

装配式凸轮轴多道次扩径联接工艺

阐述了装配式凸轮轴多道次球体扩径联接原理,对多道次扩径联接过程进行了数值模拟研究,对比分析了单、双、三道次扩径的联接区压配力、轴管变形、加载力和联接极限扭矩,并进行了凸轮轴多道次扩径联接静力扭转试验。结果显示,与单道次扩径联接相比,在预期扩径量相同的前提下,多道次扩径工艺可显著提高凸轮与轴管的压配力和联接强度,改善扩径加载条件,降低球体负荷,其中双、三道次扩径联接的凸轮轴静力扭矩可提高12%以上,是一种工艺简单、联接可靠的装配式凸轮轴机械联接新工艺。

连杆裂解机床加载速度优化仿真

连杆裂解加载速度是影响裂解质量的重要参数之一,为了了解连杆裂解机床的加载速度特性、实现加载速度的优化,本文进行了虚拟样机仿真研究。首先,利用ADAMS/View和ADAMS/Hydraulics模块建立裂解机床机械和液压系统模型;其次在MATLAB/Simulink模块下建立控制系统模型,包括恒定输入控制系统和基于位移反馈信号的输入控制系统;最后,设置好仿真参数,完成动态仿真,根据仿真结果,分析了裂解加载速度特性。仿真结果表明:恒定输入控制时,裂解缸加载速度为118mm/s,既有利于裂解质量的控制,又不至于导致液压系统设计不合理;基于位移反馈信号时,椭圆输入控制曲线对于控制裂解油缸后程减速效果最为明显。对于实际液压油缸,可参照该曲线进行加载速度控制。

装配式凸轮轴的先进制造技术

凸轮轴作为发动机三大关键摩擦副之一，是发动机配气机构中气门传动组最关键的零部件。凸轮轴结构设计与加工质量的好坏，直接影响发动机的性能。装配式凸轮轴制造工艺作为一种先进制造技术，以其构思新颖、经济和社会效益显著等优点，满足了现代企业发展的要求。