薄壁柱面构件排辊弯曲成形仿真与仿生耐磨辊设计

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jeeryf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对大型运载火箭箭体柱面纵向整体构件制造需要,超大直径薄壁柱面构件制造技术存在形状尺寸精度控制困难问题。本文前半部分以薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺为研究对象,采用有限元数值模拟技术预测薄壁柱面构件的变形与验证模型是否正确,最后实现计算机辅助设计协助完成薄壁柱面构件的高质量加工目标。随着世界钢工业的发展,辊弯成形技术得到越来越广泛地应用。成形辊是辊弯机核心加工部件也是主要消耗部件,提高成形辊耐磨性能,既能提高辊弯机产量又能改善钢材质量。本文后半部分以仿生学与非光滑理论为指导,在Cr20钢辊弯成形辊样件上采用激光表面毛化技术加工网格型仿生表面微观形态来提高成形辊样件的耐磨性。具体研究工作如下:1、薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺利用三维建模软件建立排辊-压弯复合弯曲成形试验样机模型和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形试验样机模型,并且设计出两者所有道次的横向排辊图。2、薄壁柱面构件排辊弯曲成形新工艺仿真研究利用隐式求解算法有效地建立了两种试验样机分别对应的成形工艺的仿真模型。从薄壁柱面构件接触、咬入、通过排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形第一道次成形辊时等效应力云图直观看出,该道次薄壁柱面构件成形正常,有效保证了整个成形过程的正常运转;从薄壁柱面构件在排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形整个过程中的网格变形图、等效应力云图、等效应变云图、横向应力云图、横向应变云图,纵向应力云图和纵向应变云图直观看出,在排辊-压弯复合弯曲成形和排辊-压弯复合弯曲与精装加工柔性成形的每个道次,薄壁柱面构件实现了纵向渐近成形与横向的弯曲成形,其与成形辊接触区域没有出现质量缺陷,其边缘没有出现褶皱边浪,总之薄壁柱面构件在两种成形过程中变形均匀。3、网格型仿生耐磨辊样件的制备基于仿生学与非光滑理论,设计出9种不同参数(条纹宽度、条纹横向间距、条纹纵向间距和交叉直线角度)的网格型仿生表面微观形态,选用JG20-1型激光表面毛化处理机为试验设备,采用激光表面毛化技术将9种网格型仿生表面微观形态加工在9对Cr20钢辊弯成形辊样件表面,通过硬度测定,9对激光表面毛化加工后的成形辊样件的硬度值都不同程度地高于光滑成形辊样件。4、网格型仿生耐磨辊样件的耐磨性试验采用试验优化设计中的正交试验设计编排试验方案,选择M-200磨损试验机为试验设备,完成1对光滑和9对不同网格型仿生表面微观形态成形辊样件的磨损试验,通过10对成形辊样件磨损量和磨损率对比,得到9对网格型表面仿生微观形态成形辊样件的耐磨性均大于光滑表面成形辊样件;采用极差分析法,得出在润滑状态下,条纹宽度为40μm,条纹横向间距为360μm,条纹纵向间距为590μm,交叉直线角度为30°的网格型仿生微观形态具有最佳的耐磨性能;分析了网格型仿生表面微观形态的耐磨机理:网格型表面微观形态成形辊样件的耐磨性优于普通光滑表面成形辊样件的原因主要为润滑状态的改变和激光加工的强化作用。
其他文献
等离子体加工技术在解决各类难加工材料的加工问题方面发挥了巨大作用,成为现代制造领域不可或缺的非传统加工方法。等离子体弧的温度分布对其加工质量和效率有至关重要的作
随着时代的发展,我国进入了信息化时代,人们获取信息的来源增加了。对媒体的要求也就越来越高、越来越严格。我国的媒体格局发生了深刻的改变,发挥传统媒体的优势,与新媒体结
目的:探讨抚触护理对新生儿高胆红素血症及生长发育的影响。方法:选取160例高胆红素血症患儿,根据不同护理方式将其分为抚触护理组与常规护理组,每组患儿80例,对比两种护理方式
为了改善小户型居住空间设计过程中设计思维的局限性,本文提出了针对小户型居住空间的弹性设计理念,并在虚拟现实平台上开发了用以模拟设计过程与展示设计成果的虚拟积木游戏
本文以分析中国媒体发展现状为基础,对现有的传统媒体和新兴媒体的融合发展进行分析,对二者融合发展的现状进行思考,探讨传统媒体和新兴媒体在产业融合上如何实现更好的发展
满族是我国第二大少数民族,在其历史发展过程中创造了丰富灿烂的物质文明,尤其是满族服饰在我国历史发展过程中占有着重要的地位。然而随着时代的发展以及服饰的变革,传统满
当前,在全球经济快速发展的同时,企业面临着前所未有的机遇与挑战,创新的重要性也日益凸显。近年来,我国企业越来越重视到创新的重要性,研发投入保持持续增长,但研发投入的绩
短电弧铣削加工技术[1](SEAM——Short electric arc milling)是一种采用非接触的通过电弧放电的方式进行熔化来去除工件表面材料的非传统加工工艺。这种加工方式不受材料的硬
经济发展在很大程度上取决于创新的概念变成产品与服务的速度以及到达客户的速度。作为一种很重要的经济实体,小型企业也是另一个重要因素。很多创新产品由小型企业和初创公
自弹自唱是高师音乐专业的一项较重要的技能,学生应努力提高这项技能,本文对自弹自唱的学习方法进行简要阐述。