新型双主轴搅拌摩擦焊设备结构可靠性研究

为了实现厚板铝合金等轻量化板材的高效高可靠连接,双主轴搅拌摩擦焊技术应运而生,但是目前适用于双主轴搅拌摩擦焊接的设备并不成熟。针对双主轴搅拌摩擦焊技术,设计了一种新型双主轴搅拌摩擦焊设备,利用ANSYS Workbench软件对所设计设备的机身和主轴进行了静力学分析,校核了机身和主轴的刚度与强度,并通过模态分析研究了设备的振动响应特性,验证了设备的结构可靠性。结果表明:在额定工况下,机身最大形变量0.55 mm,主轴安装位置形变量约0.20 mm;主轴最大形变量1.73μm,最大应变1.97×10^(-4),最大应力20.64 MPa。机身以及主轴的强度与刚度均满足双主轴搅拌摩擦焊连接工艺需求。主轴安装位置和丝杠等重要位置最大应力约20 MPa,远小于机身材料的许用应力。机身的1阶固有频率为53.58 Hz,主轴的1阶固有频率为3 387.0 Hz,避开了电机的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。

转盘轴承滚道感应加热数值模拟分析

转盘轴承是汽车轮毂中非常关键的部件,承担轮毂的旋转运动与结构的支撑作用。目前普遍使用的转盘轴承滚道感应淬火工艺缺乏规范性指导,感应器没有统一标准,导致产品报废率高。以电磁感应理论为基础,建立转盘轴承滚道感应加热过程的数值模拟模型,研究不同感应器结构在静态与动态感应加热过程中受不同工艺参数影响所造成的温度场分布,并选出加热效果最好的D型感应器。通过提取实验数据与数值模拟结果进行对比,证明了所建立数值模拟的准确性,为实际轴承滚道感应加热过程提供指导意义。

二次冷轧基板表面质量工艺优化

针对二次冷轧基板表面存在的点锈及点状污迹缺陷,分析了退火不平整生产工艺及其存在的缺点。在此基础上,通过对二次冷轧基板湿平整生产工艺技术进行研究,对退火后带钢采用轻压下湿平整方式,提高了二次冷轧基板表面耐腐蚀性,同时,结合带钢表面质量分析了淬水槽脱盐水杂质成分及来源,通过对淬水槽喷淋系统改造,改善了连续退火炉淬水槽水质情况,进一步提高了带钢表面的清洁度,解决了二次冷轧基板表面黑色污迹缺陷。将本文技术应用于生产实践,有效的提高了二次冷轧基板的表面质量,实现批量稳定供货。

解决板坯扇形段传动力矩非平衡的新思路

国外某钢厂板坯连铸机投产初期,浇钢过程中,扇形段2~6电机均为负力矩,扇形段7~11均为正力矩。负力矩引起制动单元温度升高,甚至"烧坏"制动电阻;过大的正力矩会导致电机发热,变频器掉电,甚至损坏电机。针对该问题,文章分析了包括电机转速、减速比、驱动辊直径、联轴器装配、在线对弧、辊缝、扇形段夹紧缸压力等设备运行情况并调整其参数到合理范围;同时分析了热坯压力、二次冷却强度等工艺原因对传动力矩的影响,并通过电机优化和变频器设置控制电机力矩和拉坯速度的调整,最终满足使用要求。

小轿车用爪极发电机半固态节能成形新工艺

开展了发电机爪极高温模锻和半固态成形的工艺研究,分析了爪极成形过程中材料流动的规律和不同成形参数下成形载荷的变化情况,对比了不同爪极成形工艺的能耗。首先利用Deform-3D软件建立了爪极成形的有限元计算模型,通过计算得到了高温和半固态材料填充模具型腔的完整过程。然后分析了成形过程中模具型腔内部材料的流动规律、温度变化和成形载荷变化的情况。爪极的半固态成形工艺比热锻成形工艺,最大成形载荷减少73%,成形过程的能量消耗减少83%。

载货汽车纵梁成形工艺及设备探讨

载货汽车纵梁是车架的重要承载元件,其质量影响车架的传动能力、总成质量和安全性。汽车纵梁分为直截面和变截面两大类,在现有实际生产及研究中,纵梁的制造工艺主要包括冲压成形和辊压成形。本文对汽车纵梁现有成形工艺进行原理、变形特点的研究现状、成形设备等方面进行了探讨,通过对比得出辊压成形柔性化程度更高,更适合多品种、少批量、多批次的纵梁生产,也成为当前纵梁成形工艺的发展趋势。

基于Ansys Workbench和Matlab的多连杆机构仿真计算分析

在Ansys Workbench和Matlab的环境下,以ABB IRB-2600型机器人为例对六自由度关节机器人进行多连杆机构综合仿真分析。根据静力学、运动学和动力学三个方面的分析得到了静态负载下机器人指定部位的变形和应力结果,工作运行中机器人关节的运动特性曲线以及动态特性曲线。通过深入分析,验证了仿真模型的正确性以及该工业机器人设计参数的合理性。仿真结果对于现有的六自由度关节型机器人具有一定普适性,为设计人员提供一个具有参考价值和实际应用意义的研究视角。

基于LENZE 9400拉拔定尺飞锯控制系统设计

针对微机定尺锯切机在拉拔定尺锯切的精度低、锯片的损坏率大等缺点,提出了一种基于LENZE9400的拉拔定尺飞锯控制系统。基于LENZE 9400伺服控制器,利用电子凸轮功能设计了拉拔定尺飞锯控制系统的硬件组态及软件,并应用于实际铜管拉拔定尺机组工程项目。系统运行结果表明:基于LENZE 9400拉拔定尺控制系统的能够实现微机定尺锯切机的替代,具有维护方便,锯切精度高,操作方便,高效率及可靠性高等优点。

板坯连铸机扇形段驱动辊负荷平衡电气控制实现

国外某钢厂新建板坯连铸机,在生产初期各扇形段辊电机经常会出现负荷不平衡的现象,因而影响整个连铸机驱动系统的驱动性能及使用寿命。针对此问题,采用PLC速度闭环控制模型,变频器的矢量控制,增加下垂功能控制和动态负荷平衡模型微调的控制策略,实现了负荷平衡的控制功能。该方法有效提高了板坯的生产质量,保证了生产节奏。

结晶器窄面铜板结构优化设计

伊朗某钢厂双流板坯连铸机生产裂纹敏感性钢时角部缺陷严重,分析铸坯角部缺陷产生的原因及与浇铸现场工艺、设备参数的关系.提出采用外倒角式窄面铜板结构改善铸坯角部传热机理,该铜板不但保证连铸坯角部的缓冷,消除了铸坯角部缺陷,提高铸坯质量,而且减少窄面铜板的磨损,延长窄面铜板使用寿命,提高了企业的经济效益。

一种适用于凸辊拉矫机的新型引锭链

为改善铸坯产品质量,对压下辊采用了凸形辊轻压下法。但是拉矫机采用凸辊时,常规的引锭链容易挤伤上辊或者辊子划伤引锭链,在送引锭时容易产生打滑。文章给出了一种新型引锭链,链节做成Y型结构,减少引锭链划伤,销轴和链节之间装有轴套,轴套采用自润滑轴承,减少了引锭打滑现象。

风电齿轮箱箱体高强螺栓断裂失效分析研究

本文针对现场两根断裂的齿轮箱箱体高强螺栓进行分析研究,得出螺栓断裂的真正原因:除了螺栓自身材料性能不达标以外,螺栓的选型、螺纹孔的加工质量、螺栓的装配工艺也是造成螺栓断裂的重要原因。提出了通过利用高强双头螺柱替代高强螺栓,并优化加工工艺和装配工艺等措施,解决螺栓断裂的问题,且取得了良好的效果。

一种喷嘴快换装置的设计及其自动化控制

喷嘴作为射流冲击的关键部件,由于所存在磨损问题使得更换喷嘴周期缩短,本文针对如何实现快速自动更换喷嘴进行研究。根据流体设备设计原理及设备特点开发了喷嘴快速更换装置:将喷嘴安装在转动盘上,通过转动盘的旋转实现喷嘴的自动更换,同时设置伸缩阀解决了旋转盘的密封性问题。该装置的应用可解决频繁更换喷嘴影响生产的问题。

六辊轧机机架参数化有限元分析研究

本文针对六辊轧机机架开发了有限元分析软件,并利用软件对1 150 mm六辊可逆冷轧机机架进行了有限元分析,软件设置方便,后处理实用,提高了分析效率。利用编程软件VB.NET开发分析界面,后台调用ANSYS实现建模、求解和后处理。实现了六辊轧机机架有限元分析的参数化、可视化、简单化,友好化。

压下率和异速比对异步轧制复合板平直度影响

传统4层对称轧制限于设备能力无法轧制大厚度复合板,直接进行双层轧制实验成本太高。文中用大型商业动力学软件ANSYS/LS-DYNA模拟不锈钢/碳钢复合板异步轧制过程,确定压下率为15%时,异速比为1.08时,平直度可以达到30I以下。最终,根据这个模拟结果,指导不锈钢/碳钢复合板的轧制试验,可以得到不平度较好地轧制结果。用有限元模拟不锈钢/碳钢复合板非对称异步轧制结果,对类似的复合板轧制具有参考作用。

基于有限元法的钢包回转台底座强度及回转轴承失效分析

回转台底座是连铸钢包回转台设备中重要的结构件,其强度高低直接决定着整台设备的好坏以及回转轴承寿命长短;结合项目中所遇到的问题,通过Inventor三维建模,以及有限元ABAQUS分析软件进行静强度分析,得出了钢包回转台在不同工况情况下的底座的应力和变形量分布,进而对钢包回转台底座及轴承结构的强度和刚度进行分析,并进行优化;分析轴承破坏的主要原因,为设备的改造方向提供理论依据。

PLC控制型镁合金等通道剪切变形挤压机的结构设计

为了研究镁合金棒材经挤压后的组织变化,设计了该挤压机。论文介绍了运用PLC技术的镁合金等通道剪切变形温挤液压机的设计思路,分别对其挤压过程、机架结构、液压系统和PLC控制过程进行了分析和说明。该结构的构建使挤压动作更具准确性,挤压完成的工件更符合要求。

重机科研企业“长尾市场”的分析与思考

以钢铁冶金为代表的重工业企业已开始出现行业性亏损和严重的产能过剩,累及重机行业市场空前萎缩,本文从现代营销理论出发,寻找重机科研企业潜在的市场———"长尾市场",分析、探讨企业走出困境方法。分析了长尾区域的三种利基产品,提出重新认识市场,确定利基目标,建立服务平台,形成两个"长尾市场",使多方受益,出现增值的平台效益,汇"基"聚沙成塔。

基于MATLAB的平行刃剪切机剪刃侧隙的优化设计

在对平行刃剪切机剪切过程机理和力学规律分析的基础上,对影响剪切力的重要因素剪刃侧隙进行了力学分析和优化设计,找到剪刃侧隙对平行刃剪切机剪切力的影响规律,进而可以在实际操作过程中以规律分布图和最优化结果为依据,使剪切机剪切力最小。对于平行刃剪切机,一般m≤0.03,当剪刃侧向相对间隙取m=0.03的时候,剪切抗力较小。

主编寄语

在2013年到来之际，我谨代表《重型机械》编辑部全体同仁真诚地感谢广大读者和作者、专家和同行们的厚爱与指导，感谢广告客户和理事单位的鼎力支持。并期待您一如既往地关怀和支持。