不锈钢三维整体外翅片管的复合成形

设计开发了一种新型的犁切/挤压刀具,通过滚压-犁切/挤压复合成形技术,在不锈钢管外表面加工出三维整体翅片.翅片形成分为两个过程:首先滚压出V型沟槽,然后通过犁切/挤压在V型沟槽上生成三维整体翅片.实验分析了不同滚压条件下形成的沟槽形貌,以及不同犁切/挤压条件下形成的三维整体外翅片形貌；并探讨了犁切/挤压深度、进给量对翅...     

有序排布砂轮磨削加工BK7玻璃试验研究

考虑磨削过程中任意相邻磨粒之间的相互作用,针对单颗磨粒进行有序排布研究,提出一种能够控制任意两颗磨粒间距的有序排布策略.经过排布后的每颗磨粒作为单独切削刃,在工件表面先后切除材料后形成沟痕.根据排布策略设计3种排布方式,任意相邻磨粒间距分别为-50 μm、0 μm、50 μm,利用电化学阳极溶解在砂轮基体表面制备排布模板,上砂电镀加厚制备相应的有序排布砂轮.采用磨削运动学方法,分析磨削中的磨削力和磨削温度变化情况,通过磨削试验测量实际磨削中磨削力和磨削温度并进行分析. 结果表明,磨削力与进给速度呈正相关,磨削温度与进给速度呈负相关. 磨削深度和磨粒排布间距综合影响温度和磨削力的变化,当磨粒间距较小时,随磨削深度的增加,磨削温度和磨削力稳步升高;当磨粒间距较大时,随磨削深度增加,两者先稳步升高,后缓慢升高.     

微细金属纤维的刨削成形工艺

采用刨削加工法,利用多齿刀具在普通刨床上加工获得质量稳定的微细金属纤维,纤维长度为10-20mm,纤维直径可达100 μm以下.通过综合分析金属纤维刨削成形过程,研究切削参数对金属纤维刨削成形的影响规律,并得到加工金属纤维的合理工艺参数. 研究结果表明:在金属纤维刨削成形过程中,刀具参数和切削用量对纤维的质量有重要影响,较大的刀具前角和合适的刀具后角有利于纤维的成形,而背吃刀量对金属纤维的成形影响最大,切削速度和进给量的影响则不明显.在背吃刀量为0.04-0.06mm,切削速度为30-60m/min,进给量为0.72-1.44mm/str的条件下选择前角为30°,后角为8°的多齿刀具,可以获得质量稳定的微细铜纤维.     

铜管外壁整体式三维翅片复合加工成形机理

通过对滚压-犁切-挤压复合方法加工三维整体翅成形的试验研究, 重点分析了整体式三维翅片的成形特征、条件和成翅机理. 当滚压深度ar和犁切-挤压深度ap为0.2 mm, 转速nr为50 rpm, 进给速度 f 为0.16 mm/r, 在外径Φ=16 mm, 壁厚t=1.5 mm的紫铜管外表面得到翅高为0.25 mm的三维翅片. 进一步研究分析表明, ar和nr、f和ap之间存在着相互匹配的关系, 随着加工参数变化得到了两种不同的结构: 一种为V型槽与U型槽混合结构; 另一种为单一V型槽结构. 对滚压加工与犁切-挤压加工相互影响规律进行了分析, 当滚压加工和犁切-挤压加工都成单一V型槽结构时实现了整体式三维外翅片滚压-犁切-挤压一次成形.     

微型直齿沟槽铜管充液旋压-多级拉拔复合成形

采用高速充液旋压-多级拉拔复合成形方法加工出了直径在6mm以下的、质量稳定的微型直齿沟槽铜管.在分析其加工成形机理的基础上,研究了加工参数对沟槽铜管质量的影响.结果表明:微型直齿沟槽铜管成形过程中,过大的拉拔级次压缩率会导致微型直齿沟槽铜管的轴向沟槽产生断裂或折叠,过大的圆度误差会导致微型直齿沟槽铜管表面产生皱折和凹陷;而拉拔模具入口锥角采用16°、定径区长度取4mm、出口锥角取30°、润滑条件良好及残余应力较小时,拉拔沟槽铜管表面质量更高.通过控制拉拔工艺参数和圆度误差,可获得直径在6mm以下的、质量稳定的微型直齿沟槽铜管,且内部沟槽趋于封闭,呈燕尾槽特征,有利于提高微型直齿沟槽铜管的毛细力.     

粉末冶金生坯边位印压的裂纹扩展行为

生坯加工是粉末冶金零件制造的一种重要方式,其加工过程中极易产生裂纹和边崩等缺陷.为了获得高完整性的已加工表面,文中研究了粉末冶金生坯边位印压时裂纹的产生和扩展行为.结果表明:当印压载荷达到某一临界值时,裂纹萌生,并沿印压速度方向近似呈直线缓慢扩展,然后转向试件外表面扩展,直至被裂纹包围的块状材料脱落;裂纹微观上呈锯齿形,与印压速度方向存在一小的夹角,锯齿形裂纹未深入到已加工表面;裂纹扩展角随压头楔角的增加而降低,随印压厚度的增加基本不变;裂纹长度随印压厚度的增加而显著增加;当压头楔角小于70°时,裂纹长度随压头楔角的增加而增加,当压头楔角大于70°时,裂纹长度基本保持不变.     

对称楔形压头作用下玻璃裂纹的产生及扩展规律

玻璃在各个尖端科技中的应用越来越广泛,对其加工精度的要求也愈来愈高,玻璃切削因能高效、低成本获得各种形状的精密玻璃零件而日益受到重视,为了获得高精度的加工表面,便于刀具设计和切削参数选择,本文中研究了玻璃在对称楔形压头作用下的裂纹产生和扩展规律．研究结果表明,采用楔角在30^。～120^。之间的对称楔印压玻璃时,玻璃裂纹的产生和扩展规律是相同的;采用楔角等于或大于150^。的对称楔印压玻璃时,裂纹的产生及扩展规律具有特殊性．文中还研究了采用楔角在30^。～120^。之间的对称楔印压玻璃时,中位裂纹长度与载荷的关系．     

不锈钢填料三维翅结构的犁切/挤压成形工艺

为得到高性能的不锈钢填料,采用犁切／挤压翅化加工新技术在用于填料的不锈钢薄带表面加工出三维茸状翅结构,分析三维翅结构的犁切／挤压成形过程,研究刀具和工艺参数对翅成形的影响规律．结果表明,成翅过程可分为犁切、挤起和挤裂成翅3个阶段;影响翅成形的主要因素为刀具的挤倾角、挤刃宽和犁切／挤压深度;在一定范围内,随着挤刃宽和犁切／挤压深度的增加,翅的高度也增加,而挤倾角对翅高的影响不显著．     

石墨边位印压裂纹的产生和扩展规律

为揭示石墨切削材料的去除过程和已加工表面的形成机理,研究了石墨边位印压时裂纹的产生和扩展规律.结果表明:当印压载荷增加到某一临界值时,裂纹突然产生并迅速扩展;初始裂纹朝试件内部扩展,然后逐渐向印压表面扩展,最后到达印压表面,裂纹扩展路径呈圆弧形;随着压头楔角和印压厚度的增加,裂纹愈朝试件内部扩展,在试件表面留下的凹坑深度和宽度愈大.切削实验结果表明,边位印压裂纹的产生和扩展规律能很好地解释石墨切削时切屑的去除过程和已加工表面的形成原因.