摘要：设计了等应变速率模具,将等应变速率挤压技术应用于AZ31镁合金板材挤压。采用有限元软件对等应变速率挤压和传统挤压分别进行模拟仿真。对比研究了镁合金挤压过程中,分别使用等应变速率模具和传统模具时,金属流动速度场、等效应变场、模具出口温度场、平均应力场等坯料主要场变量的变化规律。研究结果表明:在设定的具体工况下,使用等应变速率模具挤压使金属流动速度场、等效应变场、模具出口温度场和应力场分布的均匀性分别提高了13.5%,43.2%,7.6%和13.4%。两种模具的出口处板材的等效应变均是从中心向边缘逐渐增加,温度场均呈现中心部分基本保持稳定,靠近板材边缘部分逐渐降低趋势,且等应变速率模具出口处板材温增小于传统模具。等应变速率模具减小了模具出口附近板材拉应力出现的范围,且在模具出口处等应变速率挤压板材的平均压应力大于传统挤压。

摘要：采用DEFORM-3D软件,对大直径不锈钢棒料剥皮机切削力进行仿真研究。通过以刀盘转速、进给量、工件直径为影响因素设计正交试验。通过对主切削力进行极差分析,得到了切削因素对主切削力的影响程度由大到小依次是:进给量、刀盘转速、工件直径;最优因素水平组合为:进给量0.8mm/r,转速500r/min,工件直径200mm。并据此最优因素水平组合计算出切削力为Fc=18238.99N,将其与经验值做对比分析,验证了仿真的有效性。最后由最优因素水平组合计算出切削功率为Pc=285.96k W。可为大直径不锈钢棒料剥皮机的设计提供重要的参考依据。

摘要：设计并简化了切削模型,采用有限元软件DEFORM-3D对切削钛合金过程进行模拟。对比研究了钛合金切削过程中的刀具磨损分布情况和刀具磨损变化规律。研究结果表明:V形凹槽微织构刀具降低了刀具的累积磨损量和最大磨损值出现的范围,且在切削过程中V形凹槽微织构的累积磨损量始终小于无织构刀具,且增加速率相对缓慢,耐磨性优于无织构刀具。

摘要：为了提升钛合金切削刀具的切削性能,设计了3种不同形貌的微织构刀具,并基于不同切削参数,利用有限元软件对钛合金切削过程进行模拟仿真。对比研究了钛合金切削过程中切削力、切削温度和刀具磨损等主要切削性能要素的变化规律。研究结果表明:在设定的切削参数下,微织构刀具的切削温度和刀具磨损均低于无织构刀具,但其切削力略高于无织构刀具。微织构刀具对切削温度和刀具磨损分布的影响优于无织构刀具。其中V形凹槽织构刀具(T-V)将切削温度降低了25%~37%,刀具磨损降低了27%~39%,综合评价表明其综合切削性能优于T-H,T-N和T-K 3种刀具。不同形貌的微织构刀具的研究可提升刀具的切削性能,为微织构刀具设计提供理论参考。

摘要：将组合微织构应用于金属切削领域,采用有限元软件对微织构刀具切削进行仿真,以微织构距刃距离、织构宽度、织构间距为影响因素设计正交试验,对比分析各种参数的刀具在切削过程中主切削力、切削温度、切屑形态的变化,并以主切削力和切削温度为指标进行双指标极差分析。研究结果表明,组合微织构能够显著减小切削过程中的切削力,降低切削温度,并且组合微织构刀具的最高切削温度分布范围明显小于无织构刀具。通过极差分析确定微织构参数的最优组合,得到各因素对切削力和切削温度影响的主次顺序。

摘要：为提升刀具切削钛合金过程中的切削性能,考虑微织构形貌之间的交互作用,设计了微坑-微槽组合微织构刀具,并利用DEFORM-3D有限元模拟软件模拟组合微织构刀具切削钛合金的过程。以微织构刀具的刀具前角、切削速度和背吃刀量为因素变量设计了三因素三水平的正交试验,分析各试验因素对切削过程中主切削力的影响。结果表明:在组合微织构刀具切削钛合金过程中背吃刀量对切削力的影响最大,刀具前角次之,切削速度对切削力的影响程度最小,其最优组合为刀具前角为10°,切削速度为60 m/min,背吃刀量为0.1 mm;同时,组合微织构刀具在切削钛合金过程中,背吃刀量越小,切屑的卷曲程度越好;在不同背吃刀量的条件下,刀具前角对切屑形态的影响较为明显。

摘要：基于Adams软件建立了剥皮机主轴传动系统的多刚体动力学模型,利用ANSYS对剥皮机主轴传动系统的关键部件进行柔性化处理,构建主轴传动系统刚柔耦合模型。通过仿真的主轴传动系统各级齿轮的转速以及对齿轮接触力参数的设置,模拟主轴传动系统的齿轮啮合过程,验证了齿轮的传动比,确定了加速度波动主要按激振频率波动,同时,主动齿轮-传动齿轮和传动齿轮-主轴齿轮的切向力和径向力仿真值分别为3 649.21 N、1 580.15 N和3 598.64 N、1 415.13 N,与理论值具有较好的吻合度,并通过齿轮啮合频率验证仿真的可靠性。最后,提取了仿真过程中3个柔性零件等效应力最大的10个节点,结果均低于齿轮材料的许用应力,从而在实际应用方面可为高性能剥皮机主轴传动系统的设计与制造提供理论参考依据。

摘要：采用ANSYS Workbench软件,对大直径不锈钢棒料剥皮机的刀盘系统进行自由模态分析,并对刀盘系统进行了纵横向加强筋优化,对优化后的刀盘分别进行模态分析和静力学分析。结果表明,优化后的刀盘第7～10阶固有频率相比原始刀盘依次提升了18%,8%,23%,14%,有效优化了原始刀盘结构,增加了刀盘刚度,使刀盘固有频率更加远离剥皮机的工作基频。剥皮机切削Φ320 mm不锈钢棒料的极限工况下最大等效应力为16.3 MPa,最大等效应变值为0.000 1;新型刀盘系统在切削Φ320 mm不锈钢棒料的极限工况下等效应力和应变值均满足工作需求,可为大直径不锈钢棒料剥皮机刀盘系统的设计提供重要的参考依据。