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基于数值模拟的转向节挤压工艺优化 被引量：11
1
作者 杨海 周杰 +2 位作者 黄亮 肖红 何海兵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第1期72-74,共3页
根据转向节的形状特点,分析并概述了其成形过程的金属流动特性和现有成形工艺存在的不足。将现有的自由锻制坯改进为挤压制坯。提出了一种新的成形方案为:下料—加热—摔杆—挤压制坯—预锻—终锻。应用三维有限元模拟软件Deform对转向... 根据转向节的形状特点,分析并概述了其成形过程的金属流动特性和现有成形工艺存在的不足。将现有的自由锻制坯改进为挤压制坯。提出了一种新的成形方案为:下料—加热—摔杆—挤压制坯—预锻—终锻。应用三维有限元模拟软件Deform对转向节成形过程进行了数值模拟。针对杆部的折叠缺陷,分析其产生原因,提出增强法兰盘结构强度的解决方案,对挤压下模进行了改进。结果表明,所得终锻件各部位充填饱满、飞边均匀且无折叠缺陷。 展开更多
关键词 转向节 数值模拟 挤压 加强筋
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基于PLC的模锻自动吹风喷墨系统设计 被引量：6
2
作者 周杰 王珣 +2 位作者 顾铭 罗艳 胡永毅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第19期140-143,共4页
基于目前人工喷墨方式造成的润滑效果不佳、氧化皮清除不完全而使锻件质量不稳定、模具寿命短的现状,结合模锻生产工艺提出了自动吹风喷墨系统整体构架并设计了该系统的工艺流程及其自动控制系统。结合目前主流的气压传动技术和PLC控制... 基于目前人工喷墨方式造成的润滑效果不佳、氧化皮清除不完全而使锻件质量不稳定、模具寿命短的现状,结合模锻生产工艺提出了自动吹风喷墨系统整体构架并设计了该系统的工艺流程及其自动控制系统。结合目前主流的气压传动技术和PLC控制技术对此系统进行驱动和控制以保证其可靠运行及功能扩展。经实验验证,该系统能完成预定工作流程,达到清除氧化皮和均匀喷墨的目的,提高了生产效率,提高了模具使用寿命。 展开更多
关键词 锻造 PLC 自动喷墨 润滑 模具寿命
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一种双拔模加变斜面锻模结构参数优化设计 被引量：4
3
作者 周杰 舒锐志 +1 位作者 卢先正 凌君 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第17期19-22,共4页
针对深型腔类锻件模锻成形过程难以起形的问题,在综合常规飞边槽与楔形飞边槽优点的基础上,提出了新型预锻模具结构--双拔模加变斜面结构。以减小深型腔部位未充满距离和降低成形载荷为目标,通过优化分析得到最优结构参数,为双拔模加变... 针对深型腔类锻件模锻成形过程难以起形的问题,在综合常规飞边槽与楔形飞边槽优点的基础上,提出了新型预锻模具结构--双拔模加变斜面结构。以减小深型腔部位未充满距离和降低成形载荷为目标,通过优化分析得到最优结构参数,为双拔模加变斜面结构的应用提供设计依据。应用正交试验设计对结构参数进行抽样,采用有限元分析软件Deform对所得样本进行数值模拟仿真。对模拟结果依据各指标重要性不同确定各指标相对重要性的权数,然后求加权和作为试验总分数,参考总分高低确定最优实验方案。生产实践表明,采用带双拔模面加变斜面结构的预锻模,能够保证得到合格的锻件,验证了优化结果的可靠性。 展开更多
关键词 深型腔 双拔模 变斜面 有限元分析 正交试验
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BP神经网络和遗传算法用于曲轴填充性能的优化设计 被引量：4
4
作者 周杰 卢先正 +1 位作者 舒锐志 凌君 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期52-56,共5页
针对曲轴空间分模模具存在的深型腔难填充结构,提出了采用楔形飞边槽结构改善填充性能的方法。基于MATLAB平台,将BP人工神经网络与遗传算法应用于楔形飞边槽结构参数优化设计。首先利用正交试验设计安排试验样本,对所得的样本进行有限... 针对曲轴空间分模模具存在的深型腔难填充结构,提出了采用楔形飞边槽结构改善填充性能的方法。基于MATLAB平台,将BP人工神经网络与遗传算法应用于楔形飞边槽结构参数优化设计。首先利用正交试验设计安排试验样本,对所得的样本进行有限元模拟,获得各方案坯料的最小未填充距离,作为BP神经网络训练的导师信号。再结合遗传算法,以最小未填充距离为目标,得到楔形飞边槽结构的最优参数。最后通过数值模拟验证并比较遗传算法预测结果与数值模拟结果的误差。结果表明,误差在5%以内。将优化参数应用于实际生产,坯料能够完全充满模具型腔,材料利用率由75.7%提高到81.4%,验证了楔形飞边槽结构优化设计的正确性。 展开更多
关键词 曲轴 楔形飞边槽 神经网络 遗传算法
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融合BP-ANN-MCSA算法的电弧增材工艺参数寻优策略研究 被引量：5
5
作者 权国政 温志航 +4 位作者 鹿超龙 张开开 张建生 董旭刚 周杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期91-97,共7页
为解决电弧熔丝增材过程中工艺参数协同性问题,进行增材工艺参数优化,基于实验与BP神经网络深度学习构建了增材参数与焊道形状的映射关系,建立了增材工艺参数反算模型。将爬山算法进行改进,并与BP神经网络进行深度融合,根据预设电弧增... 为解决电弧熔丝增材过程中工艺参数协同性问题,进行增材工艺参数优化,基于实验与BP神经网络深度学习构建了增材参数与焊道形状的映射关系,建立了增材工艺参数反算模型。将爬山算法进行改进,并与BP神经网络进行深度融合,根据预设电弧增材形貌目标对电弧熔丝增材工艺参数进行寻优,实现了对不同焊道宽高和焊道表面平整度要求下的增材工艺参数优化。最后,通过实验对该模型进行验证,将实验形状参数代入反算模型,将计算所得优化工艺参数与实验预设增材工艺参数进行对比,各项对应参数相对误差的平均绝对值均在5%以内,优化结果有效,证明了该增材工艺参数反算模型及寻优策略的可靠性与实用性。 展开更多
关键词 电弧熔丝增材 反算模型 参数优化 爬山算法
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自动化平板堆焊的单层多道焊缝表面平整度研究 被引量：4
6
作者 权国政 施瑞菊 +3 位作者 卢顺 张建生 董旭刚 周杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期203-211,共9页
基于自主研制的大型电弧熔丝增材原型设备,设计开展了64组CN645ACW型焊丝的单层单道熔丝增材实验,构建了焊缝宽度和高度对应电压、送丝速度、焊接速度的BP神经网络模型。基于此模型,反向锁定了特定焊缝宽度和高度对应的增材工艺参数。... 基于自主研制的大型电弧熔丝增材原型设备,设计开展了64组CN645ACW型焊丝的单层单道熔丝增材实验,构建了焊缝宽度和高度对应电压、送丝速度、焊接速度的BP神经网络模型。基于此模型,反向锁定了特定焊缝宽度和高度对应的增材工艺参数。开展了36组不同焊缝高度、焊缝宽度和焊缝间距的单层多道电弧熔丝增材实验,并建立了焊缝表面平整度的BP神经网络模型,分析了焊缝形状和间距对焊缝表面平整度的影响。结果表明,增大焊缝宽度、高度及间距,表面平整度值呈现增大趋势。在小倍数焊缝间距情况下,表面平整度值的增大趋势随着焊缝宽度和间距的增大而增大;大倍数焊缝间距情况下,增大趋势反而有所下降。相同焊缝间距下,焊缝平整度值主要由熔丝增材的堆积效应决定,焊缝宽度和高度越大,堆积效应越明显,表面平整度越差。 展开更多
关键词 熔丝增材 BP神经网络 焊缝形状 焊缝间距 表面平整度
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单道熔丝积材残余应力分布及锤击消除研究 被引量：3
7
作者 权国政 赵江 +3 位作者 卢顺 张建生 董旭刚 周杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期115-124,共10页
通过植入焊接移动热源程序于有限元软件中,建立了平板单道熔丝积材有限元模型;再将熔丝积材的有限元模拟结果作为初始条件输入接触锤击模型中建立了熔丝-锤击显隐式分步耦合有限元模型,模拟得到熔丝积材后温度场和残余应力场分布,以及... 通过植入焊接移动热源程序于有限元软件中,建立了平板单道熔丝积材有限元模型;再将熔丝积材的有限元模拟结果作为初始条件输入接触锤击模型中建立了熔丝-锤击显隐式分步耦合有限元模型,模拟得到熔丝积材后温度场和残余应力场分布,以及锤击后的残余应力场分布。此外,重点分析了锤击速度和锤头形状对熔丝积材残余应力的消除效果,结果表明,适当增大锤击速度,选用小端面圆形锤头能获得更优的残余应力消除效果。通过自主研制的大型数控电弧熔丝积材原型设备开展积材-锤击实验,验证了有限元模型的有效性及锤击消除残余应力方法的可靠性。 展开更多
关键词 熔丝积材 残余应力场 数值模拟 锤击
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电弧熔丝增材中锤击消除控制残余应力预设目标下介入温度寻优 被引量：3
8
作者 权国政 鹿超龙 +4 位作者 温志航 卢顺 张建生 董旭刚 周杰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期175-183,共9页
为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击... 为优化锤击介入温度,构建了电弧熔丝增材-锤击耦合有限元分析模型。总结了锤击消除控制残余应力的基本机理为锤击产生的塑性延展变形抵消了焊缝内部的残余拉伸弹性应变。重点分析了增材和不同锤击介入温度下锤击处理后残余应力场及锤击变形量分布与演变规律,并进一步寻求锤击残余应力消除控制策略及变形量协调优化策略。结果表明,在锤击介入温度为650℃时锤击消除残余应力效果最为显著。在合适的锤击介入温度下,焊缝不会遭到机械破坏,还会产生合适的变形量以抵消内部残余拉伸应变,释放残余拉应力。 展开更多
关键词 熔丝增材 残余应力 随焊锤 介入温度
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38MnNS5非调质钢曲轴锻后冷却工艺的研究 被引量：2
9
作者 印小松 董旭刚 +1 位作者 周兵 赵金华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第4期249-250,253,共3页
对不同锻造加热温度和锻后冷却工艺的38MnNS5非调质钢曲轴的显微组织和力学性能进行了分析,确定了38MnNS5非调质钢曲轴的冷却工艺。曲轴在1180℃加热锻造后以60~70℃/min冷速冷却至(600±25)℃,再缓冷至(450±25)℃,随后堆冷。
关键词 38MnNS5钢 曲轴 热处理
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钢铁材料及有色合金构件的多段半固态成形工艺研究
10
作者 汤京军 庞佳丽 +4 位作者 潘成海 唐艳 陈颖 李茜 孟毅 《精密成形工程》 2020年第3期113-119,共7页
目的为了有效抑制半固态成形过程中的液相偏析,改善半固态成形构件微观组织和力学性能的均匀性。方法提出了包括多段流变成形和多段触变成形在内的多段半固态成形工艺。多段半固态成形工艺均由半固态坯/浆料制备、预成形、控温冷却和终... 目的为了有效抑制半固态成形过程中的液相偏析,改善半固态成形构件微观组织和力学性能的均匀性。方法提出了包括多段流变成形和多段触变成形在内的多段半固态成形工艺。多段半固态成形工艺均由半固态坯/浆料制备、预成形、控温冷却和终成形4个阶段组成,分别在热模拟试验机和机械伺服压机上开展了SKD11工具钢和6061铝合金的半固态触变成形和半固态流变成形试验。结果在初成形阶段,具有较高液相分数的半固态坯/浆料以较高的应变速率初步充填型腔,限制了液相外流的时间和空间;在控温冷却阶段,半固态坯/浆料的液相分数因部分凝固而降低;在终成形阶段,具有较低液相分数的半固态坯/浆料以较低的应变速率完成型腔的充填,由于固相晶粒在此阶段发生塑性变形而提高了成形构件的力学性能。结论获得了组织均匀性较好的钢铁材料和有色合金构件,验证了多段半固态成形工艺的可行性。 展开更多
关键词 半固态成形 液相偏析 多段成形 触变成形 流变成形
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