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基于Deform-3D的汽车发动机十二角轴套多工位冷镦技术

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锻压技术 2024年第6期 52-60页

作者：张志武波涛张国新李文涛韩龙海河北机电职业技术学院汽车工程系

汽车发动机十二角轴套由于结构复杂导致生产工序较多，普遍存在效率不高、耗材多、质量不稳定等生产难题，为此，旨在开发一种适用于该轴套的多工位冷镦工艺。首先，对轴套结构进行分析，制定了两种符合成形理论的冷镦工艺方案，并完成... 详细信息

汽车发动机十二角轴套由于结构复杂导致生产工序较多，普遍存在效率不高、耗材多、质量不稳定等生产难题，为此，旨在开发一种适用于该轴套的多工位冷镦工艺。首先，对轴套结构进行分析，制定了两种符合成形理论的冷镦工艺方案，并完成了多工位模具结构的简单设计与建模；其次，在Deform-3D中建立了轴套材料SCM420钢的Norton-Hoff流动应力模型，并依此对两种工艺进行了成形仿真，具体分析了金属的变形过程，同时比较了等效应力分布结果、载荷变化情况以及材料的损伤程度，从而提高了最终工艺的可靠性；最后，通过实际冷镦试验对仿真结果进行了验证，完成了十二角轴套的试生产。制造的轴套棱角饱满、成形完整，外观和内孔质量较好，无裂纹和划伤等缺陷，且尺寸精度高，能够满足使用要求。

关键词：多工位冷镦十二角轴套流动应力模型等效应力载荷材料损伤程度

基于数值模拟的车用螺纹管件冷镦缺陷优化与试验验证

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锻压技术 2024年第6期 26-33页

作者：王晶宋健民濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院郑州大学土木工程学院

为解决车用螺纹管件在7工位冷镦试模试验中出现的材料折叠问题，通过冷压缩试验获得了实际冷镦材料的塑性流动特性，并导入体积成形软件Deform-3D中完成了现行工艺流程的成形模拟。通过比较数值模拟和实际冷镦成形结果，验证了模拟试验... 详细信息

为解决车用螺纹管件在7工位冷镦试模试验中出现的材料折叠问题，通过冷压缩试验获得了实际冷镦材料的塑性流动特性，并导入体积成形软件Deform-3D中完成了现行工艺流程的成形模拟。通过比较数值模拟和实际冷镦成形结果，验证了模拟试验的可靠性，同时详细介绍了局部工位的缺陷产生过程及原因，并进行了合理改进。对工位改进后的零件成形过程进行了模拟，检验了改进后的成形情况。结果表明，材料流动情况得到极大改善，不仅原折叠缺陷得以消除，零件外形的成形情况也满足预期。最后，按照改进后工艺进行了冷镦试模，冷镦结果与模拟情况完全相同，各工位零件及最终螺纹管件均未出现折叠等缺陷，成形质量较好，表明新工艺切实可行，可使螺纹管件的产量显著提升。

关键词：螺纹管件多工位冷镦折叠缺陷成形质量材料流动

非完整约束大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略

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机械工程学报 2024年第1期60卷 284-295页

作者：庄红超王柠董凯伦李卫华周安亮董磊夏怡芦天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学信息技术工程学院天津300222 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209 北京印刷学院机电工程学院北京102600

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出... 详细信息

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略。基于代数图论数学基础,设计大负重比六足机器人多机通信拓扑图与拓扑图分析矩阵,建立多领航者分群一致性编队系统的全局动态关系与一致性数学模型,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略,基于MATLAB软件实施仿真实验,仿真结果显示虚拟领航机器人发布控制指令使多机系统完成队形变换并顺利通过障碍物环境,验证多机动态协同编队避障控制策略的有效性和泛化能力。所提出的大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略,有助于提高非结构环境多机器人系统的地形通过能力。

关键词：非完整约束大负重比六足机器人分群一致性协同编队队形变换

汽车变速器花键轴冷精锻成形有限元分析及试验研究

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锻压技术 2024年第2期49卷 37-44,52页

作者：宋志峰逯云杰濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院河南濮阳457000 河南大学濮阳工学院河南濮阳457000

为提高某种汽车变速器花键轴的生产效率,同时保证生产质量和控制生产成本,对花键轴的整体结构进行了分析并设计了一套6工位冷精锻成形工艺。研究了花键轴材料的冷变形行为,并为模拟试验建立了比较准确的本构模型。通过Deform-3D软件详... 详细信息

为提高某种汽车变速器花键轴的生产效率,同时保证生产质量和控制生产成本,对花键轴的整体结构进行了分析并设计了一套6工位冷精锻成形工艺。研究了花键轴材料的冷变形行为,并为模拟试验建立了比较准确的本构模型。通过Deform-3D软件详细分析了花键轴的冷精锻成形过程,发现了工位5中存在折叠缺陷,根据金属流动过程确定了缺陷起因,并对工位3和工位4的模具型腔进行了合理优化。试验结果表明,优化工艺能有效解决折叠缺陷,得到的花键轴成形完整且内部质量较好。此外,还对优化工艺进行了冷精锻试验,制得的花键轴产品外观较好,断面流线连续、分布有序,无明显缺陷,与模拟结果高度吻合,验证了优化工艺的有效性。

关键词：冷精锻成形本构模型折叠金属流动模具型腔断面流线

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汽车变速箱花键轴多工位锻造工艺模拟及应用

锻压技术 2024年第3期49卷 18-26页

作者：逯云杰宋志峰濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院河南濮阳457000 河南大学濮阳工学院河南濮阳457000

为加快生产速度,并节约人工、材料和时间成本,以一种汽车变速箱花键轴为研究对象,尝试将加工工艺改为多工位锻造,并联合Deform-3D软件进行同步研究。根据零件外形特征和加工材料的极限变形程度初步设计了两种理论上比较可靠的多工位自... 详细信息

为加快生产速度,并节约人工、材料和时间成本,以一种汽车变速箱花键轴为研究对象,尝试将加工工艺改为多工位锻造,并联合Deform-3D软件进行同步研究。根据零件外形特征和加工材料的极限变形程度初步设计了两种理论上比较可靠的多工位自动锻造成形工艺,通过搭建符合实际条件的虚拟锻造试验平台完成了两种工艺的成形模拟,并根据成形结果进行了工艺评定,分析和对比了等效应力、载荷变化规律等试验结果。结果表明:设计的两种多工位锻造工艺基本可行,并且工艺1在零件成形质量和模具寿命方面表现更好。最后,参考工艺结果通过工业试验完成了变速箱花键轴的制造,锻造速度快,生产稳定,并且零件生产质量较好,无裂纹等缺陷,验证了多工位锻造工艺方法的有效性。

关键词：变速箱花键轴多工位锻造工艺评定等效应力载荷

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热连轧支撑辊智能制造控制策略及应用验证

山西冶金 2024年第6期 210-211+214页

作者：田艳行韩静鸽许昌职业技术学院机电与汽车工程学院

热连轧是智能制造中板材成形控制的主要工艺之一。为了提高2 500 mm薄板热连轧控制精度，设计了一种面向辊间接触压力的薄板热连轧窜辊控制优化方法。在进行辊间接触压力锻压的设备上，通过设置产线分析实际工作辊磨损状态，并进行应用... 详细信息

热连轧是智能制造中板材成形控制的主要工艺之一。为了提高2 500 mm薄板热连轧控制精度，设计了一种面向辊间接触压力的薄板热连轧窜辊控制优化方法。在进行辊间接触压力锻压的设备上，通过设置产线分析实际工作辊磨损状态，并进行应用验证。研究结果表明：新辊形与旧辊形相比，具备更大的横向刚度，新辊形能够增强轧机抗干扰效果。应用优化控制方法能够促进磨损峰值下降，实现磨损状态均匀性提升，有助于提高热连轧设备控制精度，提高板材成形效率。

关键词：热连轧辊形设计磨损窜辊控制

人工神经元网络模型预测3D打印部件力学性能的研究

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塑料工业 2024年第1期52卷 59-66,100页

作者：吕志敏江豪濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院河南濮阳457000 郑州轻工业大学电气信息工程学院河南郑州450002

熔融沉积成型(FDM)是一种高效的增材制造技术。将响应面模型与人工神经元网络(ANN)模型相结合,研究了FDM工艺的喷嘴温度、层高和层积角度对尼龙12(PA12)丝材制造部件力学性能的影响。当喷嘴温度、层高和层积角度分别在220~260℃、0.2~0.... 详细信息

熔融沉积成型(FDM)是一种高效的增材制造技术。将响应面模型与人工神经元网络(ANN)模型相结合,研究了FDM工艺的喷嘴温度、层高和层积角度对尼龙12(PA12)丝材制造部件力学性能的影响。当喷嘴温度、层高和层积角度分别在220~260℃、0.2~0.4 mm、0°~90°之间变化时,部件拉伸强度和缺口冲击强度分别在35.69~60.89 MPa和5.48~19.83 kJ/m^(2)之间。喷嘴温度、层高、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响部件拉伸强度的显著因素;喷嘴温度、层积角度以及层积角度的二阶效应是影响缺口冲击强度的显著因素。ANN模型预测拉伸强度和缺口冲击强度的最优结构分别是3-10-5-1和3-25-24-1,预测的拉伸强度和缺口冲击强度均方误差函数(MSE)最低分别为2.54×10^(-4)和2.07×10^(-4),回归系数均在0.97以上。与响应面的二次回归模型相比,ANN模型预测的拉伸强度和缺口冲击强度与实验值的标准偏差分别为0.46和0.32,远低于二次回归模型的2.43和1.58,更适合于优化非线性的FDM工艺。

关键词： 3D打印熔融沉积成型人工神经元网络预测力学性能

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多传感器融合的工业生产线故障预警技术

自动化与信息工程 2024年第2期45卷 41-44页

作者：刘煜辉高艳强许昌职业技术学院机电与汽车工程学院河南许昌461000

针对工业生产线故障预警过程中,因不同传感器采集的数据维度不同,导致预警效率低的问题,提出一种多传感器融合的工业生产线故障预警技术。首先,通过投影的方式对不同传感器数据进行融合转换,将传感器坐标系下工业生产线设备的位置信息... 详细信息

针对工业生产线故障预警过程中,因不同传感器采集的数据维度不同,导致预警效率低的问题,提出一种多传感器融合的工业生产线故障预警技术。首先,通过投影的方式对不同传感器数据进行融合转换,将传感器坐标系下工业生产线设备的位置信息转换成平面坐标系下的数据形式;然后,利用光束平差算法进行坐标系融合,得到工业生产线设备的位姿;最后,利用深度置信网络计算工业生产线设备的位姿与目标状态之间的关系,确定工业生产线设备是否处于故障状态,并及时做出相应的预警。经测试,该技术对不同类型、不同程度的工业生产线故障均实现了高效预警,时间开销稳定在1.0 s以内。

关键词：多传感器融合工业生产线故障预警投影光束平差算法坐标系融合转换

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纵扭超声振动辅助下铣削参数的优化实验

机械设计与研究 2024年第1期40卷 142-146页

作者：刘折赵波童景琳清远职业技术学院机电与汽车工程学院广东清远511510 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000

以纵扭复合超声振动铣削切削刃的运动学分析为基础,计算出铣削过程中的切屑横断面积及刀具与工件之间相对滑移速度,建立了摩擦力模型和切屑变形力模型,进而构建了纵扭复合超声振动铣削力数学模型。自行研制了纵扭复合超声振动声学系统,... 详细信息

以纵扭复合超声振动铣削切削刃的运动学分析为基础,计算出铣削过程中的切屑横断面积及刀具与工件之间相对滑移速度,建立了摩擦力模型和切屑变形力模型,进而构建了纵扭复合超声振动铣削力数学模型。自行研制了纵扭复合超声振动声学系统,搭建了纵扭复合超声振动铣削平台,采用单因素实验法进行了实验研究,实验结果表明铣削力数学模型仿真值与实测值吻合度较好,验证了模型的正确性。

关键词：纵扭复合超声铣削铣削力参数优化