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三维非轴对称零件旋压成形机理研究

机械工程学报 2004年第2期40卷 153-156页

作者：夏琴香华南理工大学机械工程学院广州510640

提出采用旋压技术直接加工各部分轴线间相互平行或成一定夹角的三维非轴对称薄壁空心零件的工艺方法,探讨了该成形技术的工作原理、成形过程的特点及变形机理,并预测了其推广应用前景。提出的旋压成形装置可使旋轮在随机床主轴作回转运... 详细信息

提出采用旋压技术直接加工各部分轴线间相互平行或成一定夹角的三维非轴对称薄壁空心零件的工艺方法,探讨了该成形技术的工作原理、成形过程的特点及变形机理,并预测了其推广应用前景。提出的旋压成形装置可使旋轮在随机床主轴作回转运动的同时,沿垂直于机床轴线方向作径向进给运动。

关键词：三维非轴对称零件旋压成形机理机床加工过程金属毛坯

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基于遗传算法的模具电极调度问题求解

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第3期50卷 80-87页

作者：夏琴香李凯马骏程秀全肖刚锋华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 珠海格力精密模具有限公司广东珠海519070 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510403

针对模具电极数控加工和电火花加工两个阶段的调度问题,建立了具有批处理和相关性特征的数学模型。以模具零件拖期量最小为目标,将模具电极调度问题的求解分为批处理和批调度两个层次,第1层提出根据相关性原则解决批处理问题,并设计出... 详细信息

针对模具电极数控加工和电火花加工两个阶段的调度问题,建立了具有批处理和相关性特征的数学模型。以模具零件拖期量最小为目标,将模具电极调度问题的求解分为批处理和批调度两个层次,第1层提出根据相关性原则解决批处理问题,并设计出相关性优先分批算法;第2层提出采用遗传算法解决批调度问题,并提出一种基于动物配种的策略对传统的遗传算法进行了改进。基于Matlab软件,开发出模具电极调度程序,实现了上述两个层次的求解过程,并在24种仿真算例下进行了实验测试。结果表明,所设计的模具电极调度算法能有效的解决模具电极批处理和批调度问题;所提出的配种策略能显著提高传统遗传算法的求解质量,使样本内的模具零件拖期量最多减少16.71%。

关键词：模具电极调度拖期量相关性原则遗传算法配种策略

基于FOCAS的模具EDM零件加工优先级设定研究

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机床与液压 2023年第7期51卷 14-19页

作者：吕佳穗夏琴香黄树人马骏华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641 珠海格力精密模具有限公司广东珠海519070

针对模具加工自动线生产流程中所遇到的多个模具零件同时到达EDM加工环节的问题,提出计算电极的程序完成进度率实时监测模具电极数控加工进度的方法。采用FOCAS技术利用C#语言调用FOCAS相关函数对FANUC系统0i系列数控机床进行NC程序下... 详细信息

针对模具加工自动线生产流程中所遇到的多个模具零件同时到达EDM加工环节的问题,提出计算电极的程序完成进度率实时监测模具电极数控加工进度的方法。采用FOCAS技术利用C#语言调用FOCAS相关函数对FANUC系统0i系列数控机床进行NC程序下载和已经运行完成的程序行数等数据采集;基于采集所得数据,建立SQL Server数据库对数据进行及时存储;结合自动线流程中的约束情况,提出模具零件加工优先级计算方案,连接MES系统数据库和SQL Server数据库获取相关数据,通过比较EDM机床数量、电极齐套率、电极程序完成进度率等,对相关数据进行冒泡排序进而确定模具零件的优先级数,从而设定模具零件加工的先后顺序。在某模具企业验证了该方案的可行性,并取得了良好的应用效果。

关键词： FANUC数据采集数控机床加工优先级

内筋参数对镁合金带内筋筒形件热强旋成形材料流动的影响

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塑性工程学报 2022年第2期29卷 1-7页

作者：夏琴香江鹏龙锦川肖刚锋华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

基于ABAQUS/explicit平台构建了ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋成形时热力耦合有限元模型,探索了热强旋成形过程中材料的流变特性,研究了内筋参数(内筋形状和内筋个数)对材料流动及内筋充填的影响规律,并通过试验对构建的热力耦合有限元... 详细信息

基于ABAQUS/explicit平台构建了ZK61镁合金带内筋筒形件热强旋成形时热力耦合有限元模型,探索了热强旋成形过程中材料的流变特性,研究了内筋参数(内筋形状和内筋个数)对材料流动及内筋充填的影响规律,并通过试验对构建的热力耦合有限元模型的可靠性进行了验证。结果表明:内筋的成形主要靠坯料的内层材料沿径向的流入,内层材料在内筋两侧产生分流,一部分材料沿径向流动形成内筋,剩余部分沿切向流动形成壁部;采用梯形内筋及增加内筋个数有利于内筋的填充;模拟获得的筋高不均匀度、壁厚及筋高与试验结果的相对误差小于8%,验证了有限元模拟结果的准确性。

关键词： ZK61镁合金带内筋筒形件内筋参数热强旋材料流动

基于数值模拟的钛合金锥形件激光辅助铲旋成形研究

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 200-207页

作者：肖刚锋杨博文常世荣夏琴香华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

针对中部带法兰锥形件采用传统“锻造+机加工”制备时材料利用率低、强度及韧性不足的问题,提出采用激光辅助铲旋成形工艺来实现钛合金中部带法兰锥形件的完整近净成形。根据铲旋成形原理,选取合适的激光热源模型,并基于Simufact Formin... 详细信息

针对中部带法兰锥形件采用传统“锻造+机加工”制备时材料利用率低、强度及韧性不足的问题,提出采用激光辅助铲旋成形工艺来实现钛合金中部带法兰锥形件的完整近净成形。根据铲旋成形原理,选取合适的激光热源模型,并基于Simufact Forming软件平台建立激光辅助铲旋有限元模型,研究了铲旋成形过程中的中部法兰变形区温度、变形行为及等效塑性应力和等效塑性应变分布规律。结果表明,采用坯料整体预热+激光辅助补热的方式,可实现坯料基体表层温度高、内层温度低,既有利于表面金属材料铲旋成形出法兰,又可避免锥壁翘起;铲旋成形时变形区材料轴向流动较多,径向流动较少,法兰形状呈“倒水滴”状;旋轮接触区等效塑性应力值较大,但法兰主体部分等效塑性应力值较小且分布均匀;基体主要变形区等效塑性应变值最大,达9~11,沿厚度方向逐渐减小,具有局部大塑性变形且变形不均匀的特点。

关键词：钛合金锥形件激光辅助铲旋成形塑性变形应力应变分布

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基于多工序旋压的内外齿形件力学性能研究

锻压技术 2022年第10期47卷 257-264页

作者：袁云鹏夏琴香肖刚锋赵杰华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641

通过单向拉伸试验和硬度试验,探究了SPHC热轧钢板的各向异性,获得了SPHC热轧钢板的相关力学性能,量化了各工序件的力学性能参数,并对SPHC热轧钢板材料进行了应变硬化函数拟合。结果表明:SPHC热轧钢板材料的各向异性不明显,其屈服强度为2... 详细信息

通过单向拉伸试验和硬度试验,探究了SPHC热轧钢板的各向异性,获得了SPHC热轧钢板的相关力学性能,量化了各工序件的力学性能参数,并对SPHC热轧钢板材料进行了应变硬化函数拟合。结果表明:SPHC热轧钢板材料的各向异性不明显,其屈服强度为251 MPa、抗拉强度为371 MPa、屈强比为0.68、伸长率为44%以及硬化指数为0.190。从原始坯料到内外齿形件,旋压工艺使材料的抗拉强度由371 MPa增加至485.5 MPa,上升了31%;屈服强度由251 MPa增加至475 MPa,上升了89%;屈强比由0.68增加至0.95;硬度由136 HV增加至188~216 HV;硬化指数由0.190降至0.028。最终通过Swift、Voce及Swift+Voce的应变硬化函数拟合对比,获得了SPHC热轧钢板材料的应变硬化函数。

关键词： SPHC热轧钢板内外齿形件旋压工艺力学参数应变硬化函数

基于Abaqus的旋压件壁厚的自动测量方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第6期48卷 1-7页

作者：夏琴香张义龙肖刚锋程秀全华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510403

针对采用Abaqus有限元软件对旋压成形进行数值模拟时,旋压件壁厚无法快速、准确获取及无法实现可视化的问题,提出对基于Abaqus数值模拟的旋压件壁厚自动测量及可视化方法进行研究。通过Python语言编写代码来实现旋压件壁厚的自动测量,... 详细信息

针对采用Abaqus有限元软件对旋压成形进行数值模拟时,旋压件壁厚无法快速、准确获取及无法实现可视化的问题,提出对基于Abaqus数值模拟的旋压件壁厚自动测量及可视化方法进行研究。通过Python语言编写代码来实现旋压件壁厚的自动测量,并采用RSG对话框构造器定制菜单界面,开发出了基于Abaqus的旋压件壁厚自动测量工具包,实现了锥形件、带内筋筒形件等旋压件壁厚的自动测量,以及以云图的形式显示结果。通过对比采用壁厚自动测量工具及采用三维软件进行壁厚测量的结果,发现文中所开发的旋压件壁厚自动测量工具包能准确、快捷地测量各类旋压件的壁厚分布。

关键词：旋压件壁厚 Abaqus软件自动测量可视化

不锈钢/铝/不锈钢复合板的力学及拉深成形性能

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华南理工大学学报（自然科学版） 2016年第12期44卷 1-6页

作者：夏琴香熊盛勇邝乃强梁树权华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640 广东凌丰集团股份有限公司广东云浮527400

通过单向拉伸实验、Swift杯形实验研究了组元金属、组元金属厚度比对不锈钢/铝/不锈钢三层复合板力学性能及拉深成形性能的影响.结果表明:复合板的力学性能及拉深性能并不是各组元金属相应性能的简单叠加,而是受三种组元金属的相互影响... 详细信息

通过单向拉伸实验、Swift杯形实验研究了组元金属、组元金属厚度比对不锈钢/铝/不锈钢三层复合板力学性能及拉深成形性能的影响.结果表明:复合板的力学性能及拉深性能并不是各组元金属相应性能的简单叠加,而是受三种组元金属的相互影响;复合板的力学性能及拉深性能更接近于组元金属中相应性能最好的组元;增加抗拉强度较高的材料层厚度比,复合板的整体力学性能增强,拉深成形性能变好;表征组元金属拉深性能的力学性能指标硬化指数和抗拉强度越大,复合板整体的力学性能和拉深成形性能也越好;将抗拉强度高的材料一面与凹模接触进行拉深具有更好的拉深成形性能.

关键词：不锈钢/铝/不锈钢复合板力学性能拉深性能

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薄壁内外齿形件旋压成形机理

锻压技术 2021年第5期46卷 86-93页

作者：余林峰徐晓夏琴香赵杰华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510640

针对内外齿形件在旋压成形时容易出现齿形角不对称、齿侧壁厚分布不均及齿顶圆角填充不饱满的问题,采用数值模拟与成形试验相结合的方法,对薄壁内外齿形件旋压成形时的应力与应变分布、材料变形特点以及材料流动情况进行了研究;通过总... 详细信息

针对内外齿形件在旋压成形时容易出现齿形角不对称、齿侧壁厚分布不均及齿顶圆角填充不饱满的问题,采用数值模拟与成形试验相结合的方法,对薄壁内外齿形件旋压成形时的应力与应变分布、材料变形特点以及材料流动情况进行了研究;通过总结应力、应变分布规律及材料变形规律,揭示了其成形机理。结果表明:薄壁内外齿形件旋压成形过程是剪切变形与挤压的复合成形;成形过程中接触区域均处于三向应力状态;内外齿稳定成形区域处于平面应变状态,口部裙边与底部飞边为压缩类应变状态;因内外齿形的形状特点,旋压成形时材料变形具有周期性、不均匀性和不对称性的特点;材料整体流动与旋轮啮合方向一致。

关键词：薄壁内外齿形件旋压成形成形机理数值模拟成形试验