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多模式超声振动等径角挤压超细晶纯铝成形机理研究

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机械工程学报 2021年第23期57卷 241-251页

作者：韩光超石秋雨沈豫楚徐林红刘初见中国地质大学机械与电子信息学院武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉430074

超细晶金属材料由于具有优异的力学性能,特别适合微小金属零件的塑性成形。大塑性变形法是制备超细晶金属材料的常用方法,等径角挤压法被认为是最具有发展前景的大塑性变形方法之一。传统等径角挤压需要通过多道次的应变量累积来获得超... 详细信息

超细晶金属材料由于具有优异的力学性能,特别适合微小金属零件的塑性成形。大塑性变形法是制备超细晶金属材料的常用方法,等径角挤压法被认为是最具有发展前景的大塑性变形方法之一。传统等径角挤压需要通过多道次的应变量累积来获得超细晶材料,制备效率较低。将超声振动与等径角挤压过程相结合可以有效减小挤压成形载荷,提高等径角挤压制备超细晶的性能和效率。现有研究主要采用工具辅助超声振动模式,提出并研发基于工件辅助超声振动模式的等径角挤压成形工艺,并对不同超声振动模式1070纯铝等径角挤压成形机理进行对比研究,研究工具超声振动和工件超声振动两种不同振动方式对晶粒道次细化能力的影响规律。结果表明,随着超声功率的增大,工具超声振动和工件超声振动的超声软化效应逐渐增强,能更大幅度降低等径角挤压成形力,并提高晶粒道次细化能力。工件超声振动比工具超声振动更有利于吸收超声能量,从而能更有效提升超细晶金属的制备效率。

关键词：工具超声振动工件超声振动等径角挤压超细晶金属纯铝

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超声微铣削加工毛刺成形特性研究

北京理工大学学报 2018年第9期38卷 888-892,898页

作者：韩光超潘高峰吴文徐林红中国地质大学机械与电子信息学院湖北武汉430074 西安工业大学陕西省特种加工重点实验室陕西西安710021

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下... 详细信息

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下铣削顶部毛刺的成形特性.试验结果表明,工件的水平超声振动使得不锈钢微沟槽顶部毛刺形态由长条形的絮状结构变为连续的片状结构;且随着超声振幅的增大,片状毛刺的高度逐渐减小,呈微细碎片化趋势.工件的水平超声振动还有利于减小微铣削沟槽顶部毛刺的长度,且当每齿进给量略大于刀具最小切削厚度时,毛刺长度的减小最为明显.

关键词：毛刺微铣削成形特性超声变幅器工件超声振动

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超声辅助微挤压成形系统设计

振动与冲击 2017年第15期36卷 259-264页

作者：彭卓韩光超李凯陈昊中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院武汉430074 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430081

针对微型零部件的超声微挤压成形过程,对超声振动平台的振动特性进行仿真优化设计,研制可实现工件辅助超声振动的超声微挤压成形系统。在对矩形六面体竖直超声振动模态进行仿真分析的基础上,通过矩形六面体的结构参数优化并设置一定数... 详细信息

针对微型零部件的超声微挤压成形过程,对超声振动平台的振动特性进行仿真优化设计,研制可实现工件辅助超声振动的超声微挤压成形系统。在对矩形六面体竖直超声振动模态进行仿真分析的基础上,通过矩形六面体的结构参数优化并设置一定数量的圆柱形内孔,使得超声变幅器辐射面可实现均匀的竖直方向超声振幅输出,并采用双换能器和双变幅杆驱动形式实现整体超声振动系统的支撑和振动能量的输入。实验结果表明,所研制的超声辅助微挤压成形系统可负载微成形工件及模具实现竖直方向的整体超声谐振,并能满足工件超声振动辅助微挤压成形加工的需求。

关键词：微挤压工件超声振动超声变幅器振动特性仿真分析

基于不同振动模式的超声辅助拉深精密成形工艺

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锻压技术 2021年第9期46卷 118-123页

作者：韩光超刘军温晓宁徐林红刘富初孙明刘初见中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)图书馆湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点试验室湖北武汉430074

针对304不锈钢圆筒件的超声振动辅助拉深成形,分别采用工件超声振动和压头超声振动两种超声振动模式进行对比拉深试验研究,分析两种超声振动模式对拉深成形过程中最大拉深成形力、成形起皱和拉深破裂特性的影响规律。结果表明:工件超声... 详细信息

针对304不锈钢圆筒件的超声振动辅助拉深成形,分别采用工件超声振动和压头超声振动两种超声振动模式进行对比拉深试验研究,分析两种超声振动模式对拉深成形过程中最大拉深成形力、成形起皱和拉深破裂特性的影响规律。结果表明:工件超声振动和压头超声振动均可有效降低拉深成形过程中的最大成形力,并改善筒形件的起皱情况,且随着超声振幅的增大,改善效果更加明显。由于两种超声振动模式中对不锈钢板料施加超声振动的作用区域存在差异性,以及由于横向超声振动振幅的影响,使得工件超声振动更有利于降低最大成形力,而压头超声振动在改善板料起皱方面的效果更好。另外,随着超声振幅的增大,板料的超声硬化效应更加明显,压头超声振动更容易产生拉深破裂现象。

关键词：拉深成形工件超声振动压头超声振动起皱破裂 304不锈钢

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工件附加超声混粉电火花复合加工试验研究

机械设计与制造 2018年第9期 247-250页

作者：丁磊祝锡晶张尹哲肖龙勇中北大学机械工程学院山西太原030051

为了探究在混粉电火花加工中,将超声施加于工件对加工效果的影响,在成型电火花机床的基础上自行设计了一套工件附加超声的混粉电火花加工装置。并对TC4钛合金分别使用普通混粉电火花和超声混粉电火花进行加工,利用正交试验法通过极差分... 详细信息

为了探究在混粉电火花加工中,将超声施加于工件对加工效果的影响,在成型电火花机床的基础上自行设计了一套工件附加超声的混粉电火花加工装置。并对TC4钛合金分别使用普通混粉电火花和超声混粉电火花进行加工,利用正交试验法通过极差分析确定两种加工方式的最优参数,通过对比试验,综合分析两种加工方式的试验结果。研究表明,在混粉电火花加工TC4钛合金过程中,将超声附加在工件上,加工时间减少了10%,表面粗糙度减少了15%,研究结果为实现TC4钛合金高效高质量的加工提供了参考。

关键词：工件超声振动 TC4钛合金变幅杆有限元分析混粉电火花加工

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超声振动对电火花加工效果的影响

工具技术 2017年第11期51卷 79-83页

作者：林本刚李丽刘云张岩山东理工大学

为提高电火花加工效果,提出了工件复合水平超声振动电火花复合加工。通过正交实验对普通电火花加工和复合超声振动的电火花加工进行对比。采用扫描电子显微镜(SEM)对加工后的表面形貌进行分析,用TR200粗糙度仪对工件表面粗糙度进行测量... 详细信息

为提高电火花加工效果,提出了工件复合水平超声振动电火花复合加工。通过正交实验对普通电火花加工和复合超声振动的电火花加工进行对比。采用扫描电子显微镜(SEM)对加工后的表面形貌进行分析,用TR200粗糙度仪对工件表面粗糙度进行测量分析。结果表明,附加超声振动后,工件表面形貌发生了变化,电蚀坑大而浅,表面裂纹数量减少,表面粗糙度整体降低了10%左右,加工速度提高了13%以上。

关键词：工件超声振动表面形貌表面粗糙度加工速度