对人为粗糙度强化换热机理进行了分析,讨论了影响人为粗糙度强化换热的因素。以某特定型号的热成形模具为例,对模具外冷却表面有/无人为粗糙度的冷却进行了数值模拟和对比,初步评估了人为粗糙度的强化换热效果。计算和分析表明:在热成形模具外冷却表面合理地设置人为粗糙度有利于强化对模具的冷却,提高生产效率。
从模具钢、热加工工艺与表面处理组织性能的相互关系出发,选用5种材料,分别进行QPQ盐浴氮化和TD法盐浴渗钒,借助Olympus CMM55Z光学金相显微镜和宝棱显微硬度计等设备,研究材料渗层组织性能和显微硬度分布梯度,分析探讨模具的使用性能。结果表明:盐浴氮化中,Cr12MoV的耐磨性和抗冲击性能最突出,45Cr4Ni MoV的韧塑性和抗冲击性能优于W18Cr4V,42Cr...
为研究蒙皮零件在拉伸成形过程中的变形行为,自行研制开发了1MN数控蒙皮拉伸成形试验机系统。采用数字PID控制算法,实现了加载伺服油缸的速度控制以及对称拉伸油缸和工作台上顶油缸的位移同步控制,建立了数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统。试验结果表明,系统具有较高的精度,符合大多数蒙皮零件的拉伸成形试验要求,为开展蒙皮拉伸成形过程控制和试...
采用XRD、TEM和EPMA方法对脉冲Nd:YAG激光熔凝的5Cr4Mo3Si MnVAl(012Al)薄板(厚度为0·8mm)模具钢的相和化学成分变化特征进行了研究。结果表明,脉冲Nd:YAG激光熔凝012Al模具钢前后的相均为α-Fe(M体)和γ-Fe(A体),但衍射峰的位置和残余奥氏体的含量不同,其激光熔凝区既存在颗粒状的Al N杂质、V4C3碳化物、长条状的Mo6C碳化物,又存在板条状马氏体,...
针对钢制散热器椭圆形散热管封头,研究了不加钎料的感应压力焊接方法。分析了影响封头焊接质量的主要原因是局部未熔合,提出了界面状态、感应加热工艺参数、压力工艺参数三者之间相互作用模型,揭示了界面热塑性固相流动与热扩散的自清洁作用是形成优质焊接接头的关键。从接头形式、感应方式、顶锻方式等方面进行实验,给出并优化了焊接工艺参数和...
研究了三维问题的温度场有限元模拟模型和组织场与相变潜热的计算方法,自主编写了三维有限元分析软件。在此基础上,以进退法确定初始搜索区间,分别采用黄金分割法、逐次二次插值法以及二者的混合法等优化方法确定换热系数的最优值,对淬火冷却过程三维反传热问题进行了研究和结果比较。计算结果显示,三种优化方法的结果与参考值均吻合良好,但对于...
通过分析知识重用在标准件库管理系统中的应用层次,分别介绍了特征重用、标准件重用、装配关系重用以及设计过程重用的理论基础和实现方法,从而实现了在UG平台的上标准件设计过程的自动化,有效提高了产品设计的效率和质量。
针对有限元前置处理中二维复杂域四边形网格自动剖分问题,对四叉树网格剖分算法进行了研究。描述了四叉树网格的数据结构及其递归生成过程;提出基于计算机图形学的网格黑白性判断算法;给出两种边界网格处理的修正方法,并对这两种修正方法进行了比较;利用四叉树数据结构的特点实现对网格遍历、查找、插入等操作,并根据最近共同祖先法完成四叉树网...
分析了级进模结构设计的特点,在此基础上提出了级进模结构协同设计的方法。给出了级进模结构协同设计中设计信息和模型信息的存储方法,以及设计信息和模型信息的同步方法。基于NX/PDW级进模设计系统,实现了级进模结构的协同设计。
论述了利用UG/Open开发铸造工艺CAD分模模块的过程,阐述了分模的一般方法以及如何设定规则自动提取铸件的最大分模线和形成型腔。借助所开发的CAD分模模块,可以方便地提取分模线和形成分型面,构建出型腔。
在综合分析了目前压力中心求解方法的基础上,提出了以求解工艺件所受压力束面的重心来求解压力中心的方法,该方法将工艺件轮廓线所受均布载荷等效为同重量压力束面的载荷,将压力中心的计算转化为轮廓线所受压力束面重心的计算,进而在三维CAD环境下通过计算面的重心,快速地实现了压力中心的精确求解。在CATIA平台上实现了通过压力束面重心求解压...
分析了高压缸的应力分布特点,推导了确定缸筒内压的公式,通过对该公式的分析,得出缸筒径比大于5时高压缸所能承受的最大工作内压趋于定值的结论。由第四强度理论推导出了高压缸危险位置处(缸筒内壁)的当量应力的计算公式,并进一步建立了缸筒内压与缸筒径比及持久极限的量化关系。根据这些关系提出了在设计厚壁高压缸(主要指超高压缸)时,为了提高...
简要介绍了有限元逆算法,论述了复杂板料件数值成形模拟技术中多工步展开的几个关键技术问题。并在UG平台下,应用有限元逆算法的求解器FASTAMP,对系统模块进行架构,实现了复杂板料件多工步展开的模拟。该模拟结果为某些模具CAD/CAE软件提供复杂板料件成形的中间工步,使之完成后续工艺模拟处理。
综述了近年来国内外在焊接基本现象模拟与仿真方面的研究现状及发展趋势,对焊接过程中的熔池流场、焊接温度场与力学场、焊接变形和残余应力、氢扩散分析、异种钢焊接接头碳迁移、特种焊接过程、焊接接头微观组织、焊接热影响区晶粒长大过程等的仿真模拟,以及焊接模拟计算机软件等进行了较全面的介绍和分析。
介绍了电极设计系统功能模块的设计。根据电极加工的基本原理和特殊要求,利用几何干涉的基本关系,提出了一种新的电极干涉检查原理,使其对电极设计中工具电极和工件之间特殊的接触状态能作出精确判断。通过干涉检查,最终达到提高电极设计精度,缩短产品制造周期的目的。
根据等强度理论所确定的缩套圆筒的界面压力公式及径比条件,对某超高压缸的径比及应力进行了分析计算,发现其径比不符合径比条件,应力分布也很不均匀。针对该超高压缸所存在的问题进行了改进设计,改进设计后的超高压缸的应力分布比原超高压缸有较大的改善,表明改进设计方案达到了较好的技术效果。
以6×12MN级六面顶硬质合金顶锤为对象,采用ANSYS有限元分析软件,进行了三维有限元热力耦合分析。通过分析顶锤与预紧环之间的过盈配合,获得了顶锤表面径向预紧力的分布情况。综合考虑合成压力、预紧力和热应力的影响,分析了工作状态下顶锤内部的应力分布,阐明了顶锤的破坏机理,认为46°斜面中心对称线下方存在的切向拉应力是产生纵向裂纹导致断裂...
在模具等制造领域,零件能否由一个标准尺寸的库存材料制造是一个搜索最小包容盒的问题。阐述了国内外研究最小包容盒的搜索算法,分析了这几种算法的特点,并提出了一类确定任意实体最小包容盒的新方法。新方法基于优化算法,通过旋转包覆实体的正方体来测定实体的最小包容盒。仿真结果表明,新方法可以快速地确定任意实体的最小包容盒。
铝蜂窝是一种优良的高强度、高吸能性的轻质材料,在各工业领域得到了广泛的应用。采用壳单元建立了铝蜂窝大变形有限单元模型,对受异面动力加载下的铝蜂窝进行了模拟,模拟结果与实验数据高度吻合,从而证明了模型的有效性。使用不同失效参数的冲孔模拟表明失效参数对冲孔力没有很大影响。与铝蜂窝的实体单元模型相比,壳单元模型能够准确地反映出...
提出了采用“母材+过渡层+耐磨层”的复合堆焊修复方法。工艺试验表明,通过打底焊过渡层的方法可以有效防止堆焊出现的裂纹。金相显微分析表明,采用Cr-Mo-W-Nb系耐磨堆焊焊条的堆焊合金组织为马氏体基体+残余奥氏体+碳化物,基体上分布的碳化物使堆焊层具有强的耐磨性。性能测试结果表明,堆焊表面平均硬度达到HRC60.1,完全满足模具材料硬度要求,...
基于网络的华铸计算机辅助试算系统以“华铸CAE/InteCAST”为开发基础,构建了一个在线的数值模拟试算系统。整个系统采用面向对象的开发思想和自底向上的开发策略,应用三层结构和B/S模式进行开发,使用Eclipse作为Java应用的集成开发环境,结合Tomcat开发JSP,进行动态网页的设计和开发,实现了客户远程登录、在线创建与管理试算任务和在线处理试算...
分析了模具协同设计系统的需求特点,构建了模具协同设计系统的体系结构,并详细定义了模具协同设计系统的功能组成。在此基础上,开发了模具协同设计原型系统,并以多工位级进模协同设计过程为例,对系统进行了验证。
通过对压铸模设计特点的研究,以UGNX2为平台,设计面向装配的压铸模CAD系统框架,并给出压铸模CAD系统的初始化和前处理模块的实现方法。
板料成形过程模拟技术可以评价工艺可行性和预测缺陷,广泛应用于汽车覆盖件模具设计中。为了发现隐含在模拟结果中潜在的规律和知识,提出了一种基于板料成形数值模拟的知识发现方法。建立了基于数值模拟的知识发现流程,运用数据聚类分析整理模拟结果如节点位置、应力、应变、厚度变化和对应缺陷的关系数据集,建立神经网络模型,用成功的模拟实例...
对基于KBE楔横轧模具设计的知识获取、编码系统、事例推理、重用和改写等关键技术进行重点阐述。建立楔横轧模具设计知识的获取、表达和重用机制;将设计实例分解,利用编码技术对单元体和模具产品实例进行编码,采用分层事例检索的方法进行CBR推理,使一般设计人员也可以设计出具有或近乎于专家水平的楔横轧模具产品。
针对当前CAX系统间难以实现产品信息交换和共享的问题,提出基于标准格式文件的加工特征识别方法。利用CAD软件的STEP AP203数据转换接口,获得CAD模型的几何拓扑信息;从零件的B-rep表达中提取加工特征,并将特征及几何拓扑信息写入AP224格式的中性文件,作为CAPP和CAM的标准数据接口;利用Visual C++编程语言和STEP开发工具包ST-Developer进行了特征...
为提高直接快速制造金属模具的尺寸精度与表面光洁度,提出了面向金属模具快速制造的激光倾斜切割光整工艺。通过系统的试验研究,分析了激光精密加工各主要工艺参数对切割表面质量、组织及性能的影响。
介绍一种基于CAD/CAE/CAM技术的卫生洁具的新的快速制模工艺,在产品三维CAD模型的基础上,采用专业的流体分析软件对其进行冲水性能分析,开发了基于UG的专用的卫生洁具模具设计软件。采用数控铣削技术快速、准确地制出试制品的陶瓷工作模,然后翻制树脂母模。实践证明,新制模工艺不但提高了产品质量,而且可缩短新产品开发时间,使之由原来的6~12个...
针对目前还不能用传统尼龙粉末材料直接烧结功能件的现状,采用溶剂沉析法合成低熔点聚酰胺粉末作为复合尼龙粉末基材,对基料添加各种无机填料进行物理共混改性。采用正交设计方法和SEM分析方法,以烧结密度和成形件综合力学性能为指标对复合尼龙粉进行烧结工艺优化试验。结果表明,通过物理共混改性能够制备出适合于选择性激光烧结用的高性能复合...
研究了基于快速原型和金属电弧喷涂(RP-AMS)法快速制造金属模具过程中的精度问题。从理论和实验两方面对模具制造精度有直接影响的光固化原型“抛光误差”进行了定量分析并给出减小抛光误差的补偿方法;以实验为基础,合理利用电弧喷涂法制造模具过程中的收缩特性和微膨胀特性,可以达到较好的综合误差控制效果。
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