摘要：采用应变强化技术制造奥氏体不锈钢制压力容器可以使容器壁厚减薄,是实现压力容器轻型化设计的有效手段。为研究应变强化过程中容器的风险增量,对固溶态和应变强化预处理态的S31603奥氏体不锈钢在550℃、应力控制模式下的疲劳行为开展系统研究。研究结果表明,应变强化预处理前后材料均表现出持续的循环硬化响应,但经应变强化预处理后材料的循环应变幅和平均应变响应均小于固溶态材料;由于材料在试验温度下发生动态应变时效,其平均应变表现出突然阶跃行为,且应变强化前后材料出现平均应变阶跃次数大致相同;室温下不超过10%的应变强化预变形处理能有效提高材料的屈服强度,减小材料的循环应变幅响应,延长材料的高温疲劳寿命,从而为应变强化奥氏体不锈钢制容器在高温环境下的可靠运行提供保证。

摘要：金属板材冷冲锻成形是近年来发展起来的复合成形新技术,其特点是板材冲锻时不但完成零件形状的成形,还兼有局部结构的体积成形,如凸柱成形。针对带有凸柱的散热板基座,通过对1100-H14铝合金板材冷冲锻成形有限元模拟,探讨坯料厚度、坯料形状、摩擦因数及模具结构对凸柱成形的影响规律。结果表明:坯料越厚,越有利于凸柱成形;摩擦因数越大,越有利于凸柱成形;圆形坯料形状及带有背压的模具结构有利于凸柱成形。模拟结果与实验结果吻合。

摘要：针对高精度多排孔冲压件,设计了一种新型模内自驱动跳步冲孔模,该模具结构包含:上模的楔块,下模凹模板的驱动机构、同步机构及防翘机构,上模和下模的浮动滚轮机构。设计及优化了板材周边斜齿结构,分析了多排孔分布规律,提出了跳步冲孔的工艺方案。结果表明:上模楔块推动驱动机构的滑块,滑块内的齿形推杆推动事先冲好的板材周边斜齿,在同步机构、防翘机构和浮动滚轮机构共同作用下,实现了等间距跳步冲孔;斜齿的齿顶角和齿根角的优化值均为60°;上、下模的浮动滚轮机构迫使板材在上滚轮和下滚轮之间滚动,将滑动摩擦变为滚动摩擦,极大地减少了零件表面的划痕缺陷。

摘要：根据带卡口的盒型零件的结构特点和工艺分析,优化了多工位级进模的排样设计。提出了卡口的冲锻成形新工艺,该工艺首先在厚度为1 mm的铝板上冷锻出深度为0.8 mm的凹槽,并在凹槽背面挤出两个斜凸台,再沿设定的弯曲路径对凹槽进行直角弯曲,使得两个斜凸台贴合在一起,从而获得强度高、密封性好的卡口;给出了切断弯曲一体模结构,即利用双浮动机构,运用位于弯曲凸模两侧且比其高4 mm的切断凸模冲切分离连接载体和工件的搭边废料,同时弯曲凸模对工件进行弯曲;探讨了二次浮升机构,该机构包含两个推件块,在弹簧力作用下,一次推件块将制件推到与弯曲凹模模面平齐的位置时停止运动,二次推件块继续运动,将卡在凹模型腔中的零件插脚推出模面。试冲结果表明,带卡口的盒型零件多工位级进模的结构独特、设计新颖,能满足制件高精度尺寸的要求。

摘要：根据欧盟EN 13458-2:2002中关于奥氏体不锈钢制压力容器应变强化标准确定了材料的许用应力,设计并制造了奥氏体不锈钢制试验容器,合理制定了焊接工艺并对容器焊缝进行了射线和渗透检测,所有焊缝质量均达到Ⅰ级合格。通过自行开发的精确自动加压设备对试验容器实施应变强化工艺,通过测量应变强化后容器周长变化量来计算强化容器的永久变形量,并与理论值进行了比较,两者吻合较好。对应变强化容器进行了爆破试验,以确定其爆破压力和爆破部位,并测量容器启裂部位的周长变化量和壁厚减薄量,检验强化容器的塑性储备。探究了应变强化容器极限承载压力和爆破安全系数并讨论了其安全性。

摘要：针对带有螺柱及侧边的铝合金手机壳零件,提出了冷挤压拉深复合成形工艺,并基于有限元软件探讨了铝合金手机壳的成形规律。结果表明,初始阶段,材料以平面流动为主,同时流向凸模的螺柱孔;当材料充满凹模型腔后,开始拉深成形侧边;最后,凸模底部的材料大量流向未充满的侧边与螺柱,直至手机壳完全成形。通过试验设计,以工作载荷最小为优化目标,对手机壳成形的坯料厚度、剪切摩擦系数及变形速度三个关键工艺参数进行优化。结果表明,坯料厚度为3mm、剪切摩擦系数为0.12及变形速度为150mm·s-1时工作载荷最小,且数值模拟结果与试验结果吻合。

摘要：根据多弯角电机支架的结构特点和工艺分析,利用二次开发的CAD软件优化料带的排样,获得了料宽方向少废料、送料方向无废料的排样方式,确定了采用15工位级进模来进行制件成形的冲压工艺方案。设计了料带的π型浮升机构,即在两个浮动托块之间架起一根圆棒,圆棒在下模板上的避位槽深度稍大于圆棒直径,无需加工很深的避位槽,提高了下模板的强度;给出了自锁滑块机构,该机构包含动滑块和静滑块,成形后动滑块斜向上方滑行一段距离后自锁,滑行的横向距离大于动滑块下方的凸包高度,实现了料带向上无障碍运动;探讨了侧向成形机构,该机构的滑块行程较长,避免了因其他机构滑行距离短而造成的成形缺陷。试冲结果表明,多弯角电机支架多工位级进模结构紧凑,工艺设计合理,能满足零件尺寸精度和生产批量的要求。

摘要：以大型铝合金锻件为研究对象,以锻件的应变均匀性及锻造变形力作为评价指标,提出了采用正交实验并进行响应面法建模分析,得到了二阶响应面模型。通过数值模拟验证模型准确性,可用于后续优化。求得目标函数设计空间中的最佳工艺参数组合为:飞边槽高度3.56 mm、锻造温度451℃、摩擦系数0.35和成形速率7.25 mm·s-1。采用Deform对优化后的工艺参数进行验证,优化后锻件的成形均匀性较好,并可以降低锻件成形载荷。根据优化结果,对铝合金锻件进行生产试制,结果表明,通过多目标优化后得到的锻件尺寸及性能均满足要求,设备成形载荷能较好地满足要求。

摘要：针对在不锈钢板材上冲小孔过程中经常出现的细小圆凸模断裂问题,采用有限元分析(FEA)方法对细小圆凸模结构进行分析与优化。选取对模具寿命影响较大的四个因素作为设计变量,以减小凸模应力集中因子与最大von Misses应力的乘积为优化目标,建立细小圆凸模结构优化的数学模型。利用ANSYS软件对优化模型进行寻优,优化结果表明:在抗断裂方面,B型圆凸模优于A型圆凸模;当凸模导向部位与工作部位的过渡圆角半径为10mm时,细小圆凸模的抗断裂失效能力最强。另外,采用工作部位在卸料板中处于自由状态且工作部位高度L0=2mm的细小圆凸模结构冲压厚度t=1mm的不锈钢材料时,细小圆凸模的寿命最长。现场实验结果与模拟优化结果相当接近。

摘要：机器换人是传统冲压生产产业技术升级的一种有效途径,提出了一种基于多轴运动控制器(MP2300S)的四自由度冲压搬运机械手集中式控制设计方案。该机械手结构由旋转底座、垂直移动上臂、水平伸缩前臂和转动手爪等4个运动部件组成,每个运动轴均采用交流伺服电机驱动。多轴运动控制器可同时控制数10个同类型的机械手的运动轴,实现多个机器人共用1个控制器的集中式控制。调试结果表明:机械手在设计的空间运动范围内,能够实现空间任意2个位置之间快速平滑移动,最高节拍可达8 s/个,重复定位精度可达0.1 mm。