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扫描次数对板料激光弯曲成形影响的实验研究

光电子．激光 2002年第11期13卷 1163-1166页

作者：管延锦孙胜栾贻国赵国群山东大学模具工程技术研究中心山东济南250061

实验研究了扫描次数对板料激光弯曲成形的影响。结果表明:扫描次数与弯曲角度间呈近似的线性关系;在相同的工艺参数、扫描次数下,板料越薄,弯曲角度越大。在重复扫描时,应严格控制加热区的温度,以使加热区材料获得良好的组织与性能。

关键词：激光弯曲成形扫描次数板料金属弯曲角度材料组织

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蒸气辅助快速热循环注塑技术及模温响应模拟

高分子材料科学与工程 2009年第8期25卷 171-174页

作者：王桂龙赵国群李辉平管延锦山东大学模具工程技术研究中心山东济南250061

快速热循环注塑采用动态模温控制新策略,可以彻底解决常规注塑工艺存在的短射、喷射痕、缩痕、流动痕、熔接痕、浮纤等缺陷。文中通过对快速热循环注塑工艺与常规注塑工艺的比较,深入研究了蒸气辅助快速热循环注塑工艺的原理,制定了相... 详细信息

快速热循环注塑采用动态模温控制新策略,可以彻底解决常规注塑工艺存在的短射、喷射痕、缩痕、流动痕、熔接痕、浮纤等缺陷。文中通过对快速热循环注塑工艺与常规注塑工艺的比较,深入研究了蒸气辅助快速热循环注塑工艺的原理,制定了相应的工艺流程,提出了一套新的利用蒸气加热和冷凝水冷却的动态模温控制方案。利用ANSYS模拟了快速热循环注塑工艺和常规注塑工艺的模温响应过程,分别获得了两种注塑工艺的模具加热速率和冷却速率,讨论了快速热循环注塑对塑件成型周期的影响规律。

关键词：快速热循环注塑动态模温控制蒸气辅助加热无熔痕

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非等温成形过程中的预锻模具形状优化设计

机械工程学报 2003年第5期39卷 145-149页

作者：马新武赵国群王广春山东大学模具工程技术研究中心济南250061

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法,对非等温成形过程中预锻模具形状进行了优化设计。预锻模具形状采用三次B样条函数表示,B样条函数的控制点作为设计变量,通过优化预锻模具形状,可实现净形锻造,得到无飞边完全充... 详细信息

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法,对非等温成形过程中预锻模具形状进行了优化设计。预锻模具形状采用三次B样条函数表示,B样条函数的控制点作为设计变量,通过优化预锻模具形状,可实现净形锻造,得到无飞边完全充满模腔的合格终锻件。给出了模具形状优化设计步骤,推导了速度灵敏度方程和温度灵敏度方程。最后以一轴对称圆盘锻造过程为例,对预锻模具形状进行了优化设计。

关键词：预成形设计形状优化灵敏度分析有限元法非等温成形预锻模具

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直齿轮精锻成形新工艺及试验研究

机械工程学报 2005年第2期41卷 123-126,131页

作者：王广春赵国群夏世升山东大学模具工程技术研究中心济南250061

与精锻成形工艺相比,传统的切削加工方法加工直齿轮具有诸多弊端。而当前提出的闭式镦挤成形工艺载荷过大,严重制约着精密成形直齿轮工艺的实用化。提出采用预锻分流区一分流终锻新工艺精密成形直齿圆柱齿轮,设计了能够进行多种组合... 详细信息

与精锻成形工艺相比,传统的切削加工方法加工直齿轮具有诸多弊端。而当前提出的闭式镦挤成形工艺载荷过大,严重制约着精密成形直齿轮工艺的实用化。提出采用预锻分流区一分流终锻新工艺精密成形直齿圆柱齿轮,设计了能够进行多种组合的精锻成形试验模具,并对空心管坯和实心圆柱坯进行了传统的闭式镦挤和新的分流成形工艺试验,试验结果表明:与传统的闭式镦挤和现有的圆柱直齿轮成形工艺对比,提出的成形工艺工序简单,终锻后齿形充填饱满,端面平整,而且成形载荷降低了37％以上,具有生产实用化的前景。

关键词：直齿轮精锻成形工艺试验研究

预约束应力作用下的激光弯曲成形仿真工艺研究

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中国激光 2002年第8期29卷 755-758页

作者：管延锦孙胜赵国群李辉平山东大学模具工程技术研究中心山东济南250061

提出了一种预约束应力作用下的激光弯曲成形新工艺 ,研究了不同的加载模型 ,通过施加预载荷 ,使板料加热区材料产生期望的预应力分布。针对激光弯曲成形的特点 ,建立了三维热力耦合模型 ,采用有限元方法实现了预约束应力作用下的激光弯... 详细信息

提出了一种预约束应力作用下的激光弯曲成形新工艺 ,研究了不同的加载模型 ,通过施加预载荷 ,使板料加热区材料产生期望的预应力分布。针对激光弯曲成形的特点 ,建立了三维热力耦合模型 ,采用有限元方法实现了预约束应力作用下的激光弯曲成形工艺过程仿真。分析了在预载荷作用下 ,板料的激光弯曲成形机理。研究表明 ,该工艺不仅可大大提高板料的弯曲成形效果 ,而且只要合理控制预载荷的方向和大小 ,即可控制激光弯曲成形的变形方向。板料弯曲角度随预载荷的增加而显著增大。

关键词：预约束应力激光弯曲有限元仿真金属板材柔性成形工艺

淬冷过程三维温度场有限元模拟数值振荡问题的研究

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金属热处理 2006年第6期31卷 71-74页

作者：牛山廷赵国群李辉平山东大学模具工程技术研究中心山东济南250061

用作者编写的三维有限元程序对淬冷过程温度场进行了模拟计算,并与解析解(分离变量法)进行了比较。为了解决数值振荡问题,采用了局部网格细化、动态时间步长和集中热容矩阵等方法。通过模拟结果与解析解的比较可以看出,在时间步长选择... 详细信息

用作者编写的三维有限元程序对淬冷过程温度场进行了模拟计算,并与解析解(分离变量法)进行了比较。为了解决数值振荡问题,采用了局部网格细化、动态时间步长和集中热容矩阵等方法。通过模拟结果与解析解的比较可以看出,在时间步长选择合适的情况下,集中热容矩阵能够很好地解决数值振荡问题;如果不进行集中热容矩阵,无论是细化网格还是减小时间步长,其解决数值振荡问题的效果都不好。

关键词：淬冷温度场三维有限元模拟集中热容矩阵数值振荡分离变量法(SVM)

有限体积法在三维非稳态铝合金挤压过程模拟中的应用

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机械工程学报 2007年第2期43卷 122-126页

作者：娄淑梅赵国群王锐吴向红山东大学模具工程技术研究中心济南250061

研究基于Euler网格的有限体积法(Finite volume method,FVM)模拟三维大变形非稳态铝型材挤压过程的基本理论和关键技术,应用C语言编制程序求解速度场、温度场等物理场量,并利用运动界面追踪技术——流体体积(Volume of fluid,VOF)方法... 详细信息

研究基于Euler网格的有限体积法(Finite volume method,FVM)模拟三维大变形非稳态铝型材挤压过程的基本理论和关键技术,应用C语言编制程序求解速度场、温度场等物理场量,并利用运动界面追踪技术——流体体积(Volume of fluid,VOF)方法捕捉材料流动前沿。采用“移动的网格”处理计算区域边界的移动问题,实现对真实物理过程的数值模拟,并将模拟结果与比较成熟的商品化有限元软件DEFORM-3D的模拟结果进行对比,表明所建立的有限体积法模拟模型有效、可靠。结果对比表明,FVM模型的模拟结果更符合实际,证明有限体积法比有限元法更适合大变形挤压过程模拟。

关键词： Euler网格有限体积法移动网格

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板料三维激光成形研究

应用激光 2002年第4期22卷 397-400页

作者：管延锦孙胜栾贻国山东大学模具工程技术研究中心济南250061

在分析影响激光成形的主要因素的基础上,充分考虑了材料性能参数与温度的相关性,建立了与实际情况相吻合的三维热机耦合模型,同时对激光热源进行了适当处理,通过一用户子程序实现了热载荷的自动加载,从而实现了三维激光成形过程的有限... 详细信息

在分析影响激光成形的主要因素的基础上,充分考虑了材料性能参数与温度的相关性,建立了与实际情况相吻合的三维热机耦合模型,同时对激光热源进行了适当处理,通过一用户子程序实现了热载荷的自动加载,从而实现了三维激光成形过程的有限元仿真。分析了圆柱形件的成形过程,提出了三维激光成形中合理规划扫描路径和扫描顺序时的基本原则。

关键词：激光成形板料有限元仿真金属柔性成形工艺

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金属粉浆浇注成型与烧结实验研究

塑性工程学报 2005年第z1期12卷 139-143页

作者：王广春王延庆山东大学模具工程技术研究中心济南250061 山东大学模具工程技术研究中心济南250061

金属粉浆浇注成型与烧结工艺,是基于快速原型的金属型腔模具快速制作中比较关键的工艺环节.文章以3种进口和国产树脂为粘结剂,分别使用平均粒径为44μm的较粗铁粉、平均粒径为4μm较细的羰基铁粉,以及两者按照一定比例组成的双形态混合... 详细信息

金属粉浆浇注成型与烧结工艺,是基于快速原型的金属型腔模具快速制作中比较关键的工艺环节.文章以3种进口和国产树脂为粘结剂,分别使用平均粒径为44μm的较粗铁粉、平均粒径为4μm较细的羰基铁粉,以及两者按照一定比例组成的双形态混合铁粉为基体材料,分别在空气和真空下混浆、注浆,研究了粉浆浇注成型工艺中的若干关键技术问题.实验表明,采用真空下混浆、注浆,不但可以有效消除气泡,还可以同时提高浆体的流动性和密实性;另外,铁粉粒度的大小也直接影响着浆体的流动性.实验中同时发现,使用较细的羰基铁粉与相对较粗的铁粉,按照合理比例组成的双形态混合粉末,具有更好的流动性和充填性,而且从密度特征看,试样更具密实性.将注型坯试样在氢气保护下进行烧结,低温阶段将注型坯中的有机粘结剂成分进行脱除,高温阶段实现金属粉末烧结形成骨架状金属结构.实验结果表明,在合理的烧结规范下,选择合适的粘结剂,采用粗细两种铁粉组成的双形态混合粉浆,并且壁厚小于一定尺寸的试样,在烧结过程中更有利于试样形状的保持,且烧结后试样结构较为均匀.文章的实验研究为基于快速成型的金属基薄壁型腔模具的快速制作,提供了必要的工艺基础和技术支持.

关键词：粉浆浇注粘结剂烧结粉末快速模具快速原型