摘要：基于实测的50钢高温应力-应变曲线和热物性参数,建立了列车车轴圆弧砧快速锻造的DEFORM-3D有限元模型,并对车轴锻造过程进行了热力耦合模拟。基于毛坯成形过程中材料应力应变和金属流动模式研究,分析了砧子的结构尺寸对车轴成形质量的影响。从锻件的内部应力应变状态和表面缺陷等方面分析了圆弧砧有效工作面长度、预成型段与有效工作面过渡圆角及圆弧砧弧度对车轴成形质量的影响。进行了生产试制,验证了圆弧砧结构的合理性。

摘要：利用正交试验,通过有限元模拟研究了P91厚壁管热挤压模具型腔几何参数及初始温度的合理取值范围。选取挤压角角度α、过渡圆角半径R1、过渡圆角半径R2、定径带长度h、挤压模初始温度T为研究对象,以挤压模工作表面应力分布-sds、挤压模所受最大载荷Lmax、模口处金属流速均方差Fsdv为考核标准,展开了基于有限元模拟的正交试验研究。结果显示,P91厚壁管热挤压模具型腔几何参数与初始温度的合理取值范围为:挤压角角度选取45°～55°、定径带长度h选取90～120 mm、过渡圆角半径R1选取70～90 mm、过渡圆角半径R2选取100～120 mm、挤压模初始温度T选取250～350℃。最后,利用缩比热挤压成形试验验证了模具型腔参数与初始温度取值范围的合理性。

摘要：短流程铸辗复合成形工艺利用铸造环坯直接辗扩成形,具有节能、节材和缩短工艺流程等优点。在这种新工艺中,冶炼、铸造工艺对铸坯质量、组织、力学性能有很大的影响。以法兰常用的Q235B碳素钢为研究对象,设计了冶炼铸造工艺,应用ProCAST有限元分析软件对环件的砂型铸造工艺过程进行数值模拟,得到了铸坯不同位置的微观组织,并对缩孔缩松进行了预测;采用砂型铸造工艺对环件铸坯进行工业实验,分析了铸坯的显微组织和力学性能。结果表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合;采用该铸造工艺得到的环件铸坯具有较好的力学性能,为后续辗扩工艺的顺利进行提供了有力保障。

摘要：花键轴是花键冷敲机分度机构与滚打机构的连接轴,是冷敲机微量进给系统的重要部件。以花键冷敲机的花键轴作为研究对象,采用SolidWorks对其进行建模,并利用ANSYS Workbench对其进行模态分析。提取前5阶固有频率以及与之相对应的振型,通过对振型图进行分析,发现了花键轴振幅较大的问题,并设计出减小花键轴振幅的装置。对花键轴的不同位置施加约束,并进行模拟分析,得出其固有频率的变化规律,说明采用浮动的约束装置对花键轴有振动补偿控制作用,改善了花键轴的刚性和设备运转的稳定性,大大提高了生产效率和花键的机械性能。

摘要：设计了40Cr钢轮毂零件的生产工艺,通过镦粗和反挤压两道工序完成轮毂的锻坯加工。对设计的工艺进行了数值模拟,获得了反挤压成形过程中变形体的温度场、应力场和应变场,研究了挤压速度对变形体应力、应变场的影响。结果表明,反挤压过程的变形体应力、应变非常不均匀;筒壁从外向内形成了递增的温度梯度,而与上模底部接触部分温度较低。

摘要：短流程铸辗复合成形工艺利用环件铸坯直接辗扩成形,减少了加热次数,缩短了工艺流程。在成形工艺中环件铸坯的质量是保证辗扩成形的关键。基于此设计了法兰毛坯铸造工艺,并用Pro CAST软件对铸件凝固过程和微观组织进行了模拟。结果显示,不同浇注温度下铸件的缩松、缩孔缺陷留在浇注系统及冒口内。用CAFE模块对凝固组织进行了模拟,结果表明,降低浇注温度有利于晶粒细化。

摘要：针对浅L形环件热辗扩成形受力不平衡、难以成形的问题,分析了浅L形环件热辗扩成形的受力情况,提出了一种适合于浅L形大型环件的辗扩工艺,并对该工艺进行了理论分析和实验研究。对常用于风电法兰的Q345E钢材进行了热力模拟实验,研究了其热力学行为,获得了其高温应力-应变曲线。根据理论分析和热力模拟实验,设计了辗扩方案,并进行了辗扩实验研究。研究结果表明,用该方法辗扩成形浅L形异形环件,辗扩过程可平稳进行,并获得了椭圆度小、尺寸精度高的环件。经力学性能实验验证,辗扩的浅L形异形环件完全满足产品标准要求。

摘要：冷敲加工是生产大模数花键的一种少无切削加工技术。冷敲花键成形时,箱体的变形直接影响到花键的加工精度。以LQ200数控花键冷敲机为研究对象,通过分析箱体结构及受力特性建立了箱体的有限元模型,在有限元分析软件ANSYS平台下,对箱体进行了三维变形的定量分析,然后通过对变形较大的筋板进行拓扑优化设计,提出了相应的箱体改进方案和合理化建议。本研究对数控花键冷敲机箱体的改进具有重要的理论指导意义。

摘要：设计并分析了花键冷敲机分度机构及传动系统,对花键冷敲机分度机构中的关键部件进行了运动学理论分析;借助于三维造型软件及ADAMS软件进行了运动学模拟,得出了该种分度机构的运动规律及特点,为花键冷敲机分度机构的进一步研究与改善提供了理论依据。

摘要：冷敲机是一种高速、重载、精密冲击成形设备,其传动系统的设计与性能直接关系到齿形轴类零件成形质量和精度。本文通过分析花键冷敲成形工艺原理,设计了花键冷敲机三大传动链,实现了滚打轮的旋转与工件的间歇分度运动、滚打轮的径向进给运动、工件的轴向进给运动之间的相互协调与精确同步;提出了冷敲机主要传动系统的设计计算方法。