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基于有限元仿真的加筋圆筒形零件拉-辊结合展平工艺设计

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锻压技术 2021年第12期46卷 36-45页

作者：韩金全王少华北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083 北京航空材料研究院北京100095

针对一种1561铝镁合金加筋圆筒形零件,进行校平、展平工艺设计,提出结合拉平-辊压的工艺方案,基于Voce和Swift本构模型对单拉试验数据进行拟合,并选取精度较高的Voce本构模型进行材料数据补充,得到了更高的仿真精度。建立了加筋圆筒形... 详细信息

针对一种1561铝镁合金加筋圆筒形零件,进行校平、展平工艺设计,提出结合拉平-辊压的工艺方案,基于Voce和Swift本构模型对单拉试验数据进行拟合,并选取精度较高的Voce本构模型进行材料数据补充,得到了更高的仿真精度。建立了加筋圆筒形零件的有限元模型,并设计了拉平工艺参数,提出了3种辊压方案和1种改进的辊压方案,进行了整体矫平方案的设计,对于上述展平过程中各个环节的零件变形进行了有限元仿真。结果表明:拉平变形后零件达到了比较平整的情况,改进后的辊压方案使腹板平面波动高度差大幅降低;并且考察了腹板与筋条位置的综合辊压效果,矫平工序进一步降低了腹板平面度最大误差值。

关键词：展平本构模型辊压塑性成形 1561铝镁合金

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竹材软化展平研究及其进展

竹子研究汇刊 2015年第1期34卷 31-36页

作者：黄梦雪张文标张晓春李文珠余文军张宏沈德长浙江农林大学工程学院浙江临安311300 浙江德长竹木有限公司浙江庆元323800

该文综述了竹材软化展平机理、竹材软化工艺与设备以及竹材展平工艺与设备的研发和应用现状,提出今后在竹材软化展平方面的研究和发展。

关键词：竹材软化展平工艺设备

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竹筒无裂纹展平生产技术

林产工业 2018年第5期45卷 40-44页

作者：刘红征王新洲李延军许斌陈李璨张乃华南京林业大学杭州庄宜家具有限公司浙江农林大学 College of Materials Science and Engineering Beijing Forestry University

为了实现竹材的高效和高值化利用,将竹材截断成0.5~2 m的竹筒;去除竹筒内节,在竹青和竹黄层处理、纵向开槽后,对其进行160~200℃高温饱和蒸汽软化处理4~10 min,然后在竹材展平机上进行连续化展平处理;展平过程中竹黄面可以实施通过均匀... 详细信息

为了实现竹材的高效和高值化利用,将竹材截断成0.5~2 m的竹筒;去除竹筒内节,在竹青和竹黄层处理、纵向开槽后,对其进行160~200℃高温饱和蒸汽软化处理4~10 min,然后在竹材展平机上进行连续化展平处理;展平过程中竹黄面可以实施通过均匀分布交错的线槽或孔眼释放应力,以获得无裂纹的平面竹板材;展平后对竹板材进行干燥定型处理,即制得平整的无裂缝展平竹板。展平竹板可应用于竹地板、装饰板、复合板等加工制造,该竹筒无裂纹展平生产技术可提高竹材资源利用率,降低胶黏剂用量和能耗,降低产品成本,对毛竹材新产品开发具有借鉴意义。

关键词：竹筒软化展平无裂纹

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可调弯辊展平带材的基本原理

轻合金加工技术 2000年第5期28卷 24-26页

作者：赵振彦东北轻合金有限责任公司黑龙江哈尔滨150060

可调弯辊对带材具有展平作用。对其工作原理，展平效果等进行了探讨．

关键词：可调弯辊带材精度展平

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鞋楦展平软件模块数据库连接的研究

中国皮革 2008年第22期37卷 105-107页

作者：万蓬勃耿新柱赵楠陕西科技大学资源与环境学院福建省第二轻工业学校

针对ShoeMan鞋样二维设计系统不支持数据库的缺陷，围绕展平模块研究并解决了数据库支持的方法。添加了数据库功能支持的ShoeMan系统可以直接读取数据库数据，并能完成楦体数据的增加、删除、检索和修改,从而实现鞋样展平、扩缩等功能。

关键词：数据库连接软件模块展平鞋楦设计系统数据库数据直接读取体数据

维普期刊数据库评论

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毛竹筒软化生产工艺及展平板性能研究

毛竹筒软化生产工艺及展平板性能研究

作者：黄梦雪浙江农林大学

学位级别：硕士

近年新出现的竹材展平板,是一种环保、高附加值产品,该技术是目前竹材加工领域中技术含量较高的,但在基础理论研究方面还需要进一步研究。本文以毛竹筒为研究对象,通过研究毛竹材玻璃化转变温度（Tg）确定毛竹筒软化温度,在高温热处理... 详细信息

近年新出现的竹材展平板,是一种环保、高附加值产品,该技术是目前竹材加工领域中技术含量较高的,但在基础理论研究方面还需要进一步研究。本文以毛竹筒为研究对象,通过研究毛竹材玻璃化转变温度（Tg）确定毛竹筒软化温度,在高温热处理罐中采用高温快速节能软化法开展毛竹筒软化工艺研究,探索毛竹筒的不同因素对其展开槽及展平效果的影响规律,最后综合评价毛竹筒展平板的物理力学性能,为毛竹筒软化展平的技术应用和产业化提供理论依据。主要研究结果如下:（1）在温度50~250℃范围,随初含水率增加,毛竹材的Tg显著降低,从绝干材的217.3℃降低到饱水材的113.0℃,毛竹材在较低含水率范围内比高含水率范围内变化对毛竹材的Tg影响更明显,表明提高毛竹材初含水率对竹材软化有益。毛竹材沿竹壁径向的竹青、竹肉和竹黄的Tg有差别但不显著,两两之间最大和最小分别相差12℃和0.5℃。不同竹龄和高度的毛竹材Tg均无明显差异,相差在5℃以内,这有助于实际生产中最大化利用原材料。（2）高温软化温度、软化时间以及试件初含水率对毛竹材软化效果均有显著影响。毛竹材的弹性模量随软化温度和初含水率的增加而降低,随着软化时间的增加先降低后升高。软化温度为160℃时,弹性模量降低最多达48.5%;软化时间为6min时,降幅最大达45.5%;试件为饱水状态时,降幅最大为46.01%。毛竹材的静曲强度和抗压强度随着软化温度的升高、软化时间的延长和试件初含水率的增加呈现下降的趋势;处理后毛竹的红外吸收光谱图和扫描衍射图显示随着软化温度的升高和软化时间的延长及试件初含水率的增加有利于竹材的软化,且有利于后期竹制品的尺寸稳定性。在试验范围内,软化温度越高、时间越长、初含水率越高,竹材越易被软化。（3）软化工艺的优化试验表明,软化温度对毛竹材软化后弹性模量和静曲强度影响均非常显著,软化时间对弹性模量影响非常显著而对静曲强度呈现一般显著,初含水率对两者的影响均不显著。结合竹材的展平效果及企业生产实际情况得出毛竹材的最佳软化展平工艺组合为:软化温度180℃,软化时间6 min,试件初含水率在纤维饱和点以上即可。（4）去竹青与否和竹节个数对软化前后竹筒的展开槽及展平效果均有很大影响。去青处理使软化后展开槽和展平成功率明显增大,还有利于减少展平板裂缝。竹节的个数越多,展开槽越小,展平越困难,产生裂纹的概率越大。竹筒高度对软化前后展开槽及展平效果的影响均较小。壁厚对展开槽的影响较小,但对展平效果具有一定的影响,竹展平板产生裂纹的概率随着竹壁的加厚而变大。毛竹筒含水率在纤维饱和点以下,对展开槽及展平效果具有一定的影响;含水率在纤维饱和点以上,对展开槽及展平效果的影响不是非常大。（5）按本研究得到的软化展平工艺对毛竹材进行处理,软化后的薄壁细胞变形较小,展平后的薄壁细胞变形较大。相对于原竹材,毛竹筒经过软化展平得到的展平板其物理力学性能前后变化不大,基本不影响其后续的加工利用。

关键词：毛竹材Tg 高温热处理罐毛竹筒软化展平物理力学性能

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超大厚板锻件的“扩孔—展平”成型工艺研究

超大厚板锻件的“扩孔—展平”成型工艺研究

作者：王心朋重庆大学

学位级别：硕士

随着大型核电、石化等工业的发展,一些大型、超大型厚板类锻件的需求量越来越大、性能要求越来越高。这些锻件在使用过程中常处于高应力状态,不仅制造精度要求高,还需要有很高的机械性能。目前大型锻件一般采用铸锭自由锻成型,成型过程... 详细信息

随着大型核电、石化等工业的发展,一些大型、超大型厚板类锻件的需求量越来越大、性能要求越来越高。这些锻件在使用过程中常处于高应力状态,不仅制造精度要求高,还需要有很高的机械性能。目前大型锻件一般采用铸锭自由锻成型,成型过程中需要有足够的塑性变形量使铸态组织转化为致密的锻态组织,并使金属流线合理分布。但对于超大型锻件的成型,由于尺寸及重量等方面的原因,传统锻造加工工艺与设备很难达到预期的效果,须采取特殊的生产、加工工艺措施。例如,中国二重公司开发的800MN压力机的关键结构部件——“C”型板,就属于超大且形状较复杂的厚板类锻件,常规方法几乎无法成型。“扩孔-展平”工艺是一种在现有设备条件下生产超大厚板的独特工艺方法。该方法首先将空心铸坯芯轴扩孔至具有一定厚度的圆筒锻件,然后对其进行纵向剖切,再经过展平等工序得到所需尺寸的成品件。本文对超大厚板的“扩孔-展平”工艺过程进行了研究,主要工作包括:①根据现有生产条件,综合分析了“C”型板的成型方案;②大型圆筒锻件芯轴扩孔成形的理论分析常常采用平面应变的假设,本文采用物理模拟及数值模拟方法,研究了该假设的适应性;③制定了生产“C”型板所需的圆筒件扩孔加工方案,分析了影响变形的各种因素;④应用数值模拟方法分析了大型筒形锻件的芯轴扩孔工艺,从而确定合理的工艺参数;⑤分析了圆筒锻件的纵向剖切以及剖切后弧形锻件的“展平”工艺。通过上述研究,对超大厚板类锻件的“扩孔-展平”加工方法有了深入的认识,相关结论可用于指导实际生产。

关键词：成型大型厚板锻件扩孔展平数值模拟

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竹筒去青工艺对其展平质量影响的研究

竹筒去青工艺对其展平质量影响的研究

作者：邵迎涛南京林业大学

学位级别：硕士

竹筒无裂纹展平技术是日前有效利用竹材的加工利用技术之一,竹筒去青是竹筒展平前重要的前道工序。本文以毛竹筒为研究对象,采用了两种不同的竹筒去青切削设备——车削去青机和铣削去青机,分别分析了去青机的整体工作原理、切削力的计... 详细信息

竹筒无裂纹展平技术是日前有效利用竹材的加工利用技术之一,竹筒去青是竹筒展平前重要的前道工序。本文以毛竹筒为研究对象,采用了两种不同的竹筒去青切削设备——车削去青机和铣削去青机,分别分析了去青机的整体工作原理、切削力的计算。在此基础上,研究不同切削方式下其切削参数及毛竹筒的物理特性对竹筒去青、展平的影响,解释了竹筒去青与竹筒展平之间的联系。主要研究结果如下:车削去青机的主要由机架、去青刀具组件、牵引驱动装置、竹筒固定装置四部分组成。该去青机可加工不同长度的竹筒,适应于弯曲度、椭圆度、尖削度较小的毛竹筒,去青后的毛竹筒竹青层残留少且不伤及竹肉层,去青效率可达2m/min左右。但也存在以下缺点:去青竹筒表面不平整,去青厚度无法定量控制,竹筒撕裂破损率高,未达到工业化利用的标准。车削运动切削三要素有切削速度、切削深度和进给量。车削去青主切削力F约为395.8N;切削功率P约为0.104kW。铣削去青机的主要由机架、去青刀具组件、横向牵引机构、竹筒装夹装置四部分组成。该去青机不受竹筒尺寸、规则影响,去青前无需去除竹筒外节,去青过程中不易折断破损竹筒,得到的竹筒去青效果好,去青均匀性高,实现定量切削,切削速度可达5-10m/min,是普通车削去青机的5-10倍,显著提高了去青的工作效率和材料的利用率。铣削参数主要有切削运动参数（铣削速度）和进给运动参数（工作速度、吃刀深度、径向进给速度、横向进给速度）。铣削去青每把铣刀铣削力F约为5.13N;切削功率P约为0.048kW。车削去青切削参数对去青程度影响随竹筒转速增加而增加,进给速度的增加而下降,预设压力增加而增加。三者影响顺序为:预设压力>竹筒转速>进给速度。毛竹筒物理特性对去青程度影响包括竹筒壁厚的增加竹筒去青破裂有明显改善,对去青程度无显著影响;竹筒外径对去青破损及去青程度无显著影响;竹筒的含水率过低或过高易造成竹筒开裂,低含水率条件下,去青效果好,实际生产中宜选择含水率在20～30%之间的竹筒;不规则度的竹筒对去青展平皆有不利影响。利用BBD响应面中心试验设计法建立了去青度与竹筒转速、进给速度、预设压力的二次多项式回归模型,经检验证明预测的模型是合理可靠的。经预测,最佳去青度的优化条件为竹筒转速n为60r/min、进给速度f为0.25m/min、预设压力p为0.20MPa。铣削去青工艺研究发现,竹筒的去青程度随竹筒转速的增加而增加,随进给速度的增加而减小,二者存在匹配关联;铣刀转速越快竹筒表面粗糙程度越好,与展平无关联;预设压力的增加去青程度呈先增长后平缓的趋势。实际生产中建议使用50r/min的竹筒转速、0.83m/min的进给速度、1400～1800r/min的铣刀转速和0.20MPa的气缸压力。竹筒壁厚、竹筒外径对竹筒的去青程度无太大影响;竹筒含水率过低或过高在去青过程中会产生破裂,在低含水率下去青效果有所提高;不规则的竹筒在去青过程中易开裂且去青效果差,但优于车削去青。竹筒壁厚较厚时展平越容易失败;竹筒直径的增加展平质量越好;含水率的增加有利于竹筒展平;不规则的竹筒在展平过程中易失败。纵向展平的竹筒在0.6mm（实际去青厚度0.54mm）及以上的限位量下,所得到的竹展平板质量达标;横向展平的竹筒在0.4mm（实际去青厚度0.36mm）及以上限位量下所得到的竹展平板质量达标,出材率较传统方式提升约5～15%。竹筒去青对展平的影响主要是包括以下两方面:一是竹青层自身的理化特性;二是去青对竹筒软化和展平之间的联系。高温饱和蒸汽软化处理后,竹单元在不产生贯穿裂缝的条件下,所能承受的最大应变值在1.49×10～4.68×10～4范围内。

关键词：毛竹筒去青展平车削铣削

软化展平过程中竹材构造及化学组分变化的研究

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软化展平过程中竹材构造及化学组分变化的研究

作者：张芊浙江农林大学

学位级别：硕士

竹材软化展平技术可以有效提高竹材利用率,但在基础理论方面还需要进一步探究。本项目旨在研究影响竹材特性的内部因素,比较分析软化、展平生产过程中,竹材宏观、微观结构、化学组分的变化,分析其变化规律,并利用动态热机械测试分析仪（... 详细信息

竹材软化展平技术可以有效提高竹材利用率,但在基础理论方面还需要进一步探究。本项目旨在研究影响竹材特性的内部因素,比较分析软化、展平生产过程中,竹材宏观、微观结构、化学组分的变化,分析其变化规律,并利用动态热机械测试分析仪（DMA）测试其玻璃化转变温度、储存模量和损耗模量。主要研究结果如下:（1）软化处理对竹材内部各化学组分影响显著,展平后的竹材同软化处理的竹材相比化学组分无明显影响。经软化工艺处理后,竹材的木素含量上升,综纤维素含量、α-纤维素含量明显降低。（2）软化和展平处理对竹材内部结构有不同影响。软化后竹材纤维素结晶区晶层间的距离未发生变化,且细胞形状变化小,竹材的密度降低,孔隙率升高,中孔孔径增大,但变化不明显;展平处理对竹材纤维素结晶区晶层间的距离无影响,结晶度无明显变化,竹材密度增大,孔隙率减小,但细胞形状差异明显,中孔孔径显著增大。（3）竹材经过高温软化、展平后,竹壁厚都有不同程度的减小。软化后壁厚变化量表现为:中部＞梢部＞基部,展平后壁厚变化量为梢部＞中部＞基部。软化后壁厚变化越多,则展平裂纹率越少,成功率越高。壁厚变化与壁腔比存在一定联系。展平板裂纹率随壁腔比增大而升高。去除竹青处理对壁厚变化无明显影响。从产生裂纹率和展平成功率来看,去除竹青处理在一定程度上可以减少展平板的裂纹率,提高板材质量。（4）高温软化和展平处理对竹材的玻璃化转变温度、储存模量和损耗模量有较大影响。其中常温下软化后竹材、竹材展平板的储存模量显著大于未处理原竹,损耗模量表现为软化后竹材＞竹材展平板＞未处理原竹,软化和展平后的Tg均低于未处理原竹。

关键词：竹材软化展平化学组分壁厚变化 DMA