大型筒件内环面车削用刀具的设计及评价分析 被引量：6

1

作者 张吉军 田乃浩 +4 位作者 林南南 万霖 贾昕宇 周椿翔 段宝成 《黑龙江八一农垦大学学报》 2013年第5期13-16,共4页

针对大型不锈钢筒件内环面的车削加工条件要求,设计了相匹配的硬质合金可转位车刀结构;基于有限元仿真分析平台,对刀具三维总体结构进行了稳态变形和应力分析,为评价刀具静态强度提供理论依据;通过对刀具进行动力学模态分析,获得刀具装... 针对大型不锈钢筒件内环面的车削加工条件要求,设计了相匹配的硬质合金可转位车刀结构;基于有限元仿真分析平台,对刀具三维总体结构进行了稳态变形和应力分析,为评价刀具静态强度提供理论依据;通过对刀具进行动力学模态分析,获得刀具装配体的固有频率和模态振型,为评价刀具体的动态特性,尤其是共振特征,提供了依据;通过静动态分析,理论评估刀具设计的合理性。 展开更多

关键词 车削刀具 结构设计 稳态应力 动态特性 大型筒件

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面向大型异形筒类薄壁件的双工位寻位加工系统及方法

2

作者 张月红 郑联语 +3 位作者 赵雄 张志奇 潘旺旺 史懋源 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期438-451,共14页

为解决少/无基准类大型异形薄壁件加工前定位找正效率低及生产效率低等问题,提出面向大型异形筒类薄壁件的双工位寻位加工系统及方法。构建了异形筒类薄壁件双工位寻位加工系统,基于该系统,在机外预调工作站(工位1)上用激光扫描仪测量... 为解决少/无基准类大型异形薄壁件加工前定位找正效率低及生产效率低等问题,提出面向大型异形筒类薄壁件的双工位寻位加工系统及方法。构建了异形筒类薄壁件双工位寻位加工系统,基于该系统,在机外预调工作站(工位1)上用激光扫描仪测量薄壁件加工位姿点云数据;基于改进的迭代最近点算法进行实际位姿点云数据与理论位姿点云数据配准,进而计算加工坐标系修正量;基于零点定位系统完成大型薄壁件在五轴机床(工位2)中的快速定位,并根据加工坐标系修正量修改CNC系统中的加工坐标系;基于修正后的坐标系开始加工,完成异形筒类薄壁件双工位寻位加工。通过对某型武器异形筒体试验件进行寻位加工实验,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 大型异形筒类薄壁件 双工位寻位加工 机外预调工作站 点云配准

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面向多品种大型筒类薄壁件的机外预调系统及方法

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作者 史懋源 王艺玮 +4 位作者 赵雄 郑联语 张月红 张志奇 李春雷 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3836-3849,共14页

针对大型薄壁件机内找正定位效率低,机床占用率高等问题,依据“机外找正-机内加工”的双工位作业模式,提出并开发了面向多品种大型筒类薄壁件的机外预调系统,主要包含机外预调工作站及其管控软件。机外预调工作站由四轴测量设备、测量末... 针对大型薄壁件机内找正定位效率低,机床占用率高等问题,依据“机外找正-机内加工”的双工位作业模式,提出并开发了面向多品种大型筒类薄壁件的机外预调系统,主要包含机外预调工作站及其管控软件。机外预调工作站由四轴测量设备、测量末端(百分表或激光扫描仪)和零点定位工装等组成,而管控软件则主要包含打表数据分析、点云数据分析和辅助调姿等功能。对于圆柱、圆锥筒类薄壁件,利用百分表配合四轴测量设备完成其位姿打表数据测量并通过管控软件计算调姿量,辅助工人完成工件调姿。对于异形筒类薄壁件,利用激光扫描仪配合四轴测量设备完成测量获取点云数据,进而通过管控软件利用点云配准手段计算加工坐标系的修正量。在机外预调工作站上完成多品种薄壁件位姿测量及预调后,利用零点定位系统将其快速转运至机床内部完成加工。在某型武器中的三类典型筒类薄壁件进行了机外预调应用验证,结果表明机外预调系统可提高圆柱、圆锥类零件找正效率约4倍,提高异形类零件找正效率约0.7倍。同时,该设备具备一定的通用性,可为航空航天制造业中其他类型的大型薄壁件找正定位过程提供参考及技术支持。 展开更多

关键词 多品种大型筒类薄壁件 定位找正 机外预调 自动打表测量 点云测量

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大型7085铝合金筒形件淬火残余应力及其消减工艺研究

4

作者 王清松 吴道祥 +2 位作者 何珞玉 王雨 徐戊矫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期76-86,共11页

以大型7085铝合金筒形件为研究对象,研究了在最大程度保证铝合金大锻件性能的同时尽可能减小其淬火残余应力的方法。基于Abaqus平台,分别建立了大型筒形件淬火有限元模型和淬火后冷胀形有限元模型,考虑了淬火工艺和冷胀形工艺间的数据... 以大型7085铝合金筒形件为研究对象,研究了在最大程度保证铝合金大锻件性能的同时尽可能减小其淬火残余应力的方法。基于Abaqus平台,分别建立了大型筒形件淬火有限元模型和淬火后冷胀形有限元模型,考虑了淬火工艺和冷胀形工艺间的数据继承关系,分析了工艺参数对锻件性能及残余应力的影响规律。针对大型7085铝合金筒形件的淬火过程,将7085铝合金的等温转变曲线和时间-温度-性能曲线写入Abaqus用户子程序USDFLD中,计算了大型筒形件在不同淬火工艺条件下的析出相含量和分布、对应的硬度变化以及残余应力分布,获得了35℃的淬火水温是最优的选择。在消减淬火残余应力的冷胀形工艺中,基于不同的淬火水温条件开展了胀形量、胀形道次和每道次之间环转动角度的正交模拟实验,结果显示胀形量对残余应力消减的影响最显著,胀形量为4.5%时大型7085铝合金筒形件的应变均匀性最好且残余应力消减最充分。将仿真获得的优化淬火工艺和胀形方案应用于生产试制,所获得的大型筒形件各项力学性能达到设计要求,其残余应力实测结果与仿真结果对比具有较好的一致性。 展开更多

关键词 大型7085铝合金筒形件 淬火 冷胀形 残余应力

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基于双目视觉和先验加工数据的大型筒件原位位姿感知方法 被引量：4

5

作者 郑联语 付强 +3 位作者 樊伟 张学鑫 刘新玉 曹彦生 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期129-146,共18页

为保证航空航天领域大型筒件最终装配的协调性和互换性,一般在总装前对其安装面进行精加工处理。其中对大型筒件位姿精确感知是保证安装面机器人加工准确性的根本前提,但目前多采用人工划线找正方式对大型筒件进行定位,使得大型筒件定... 为保证航空航天领域大型筒件最终装配的协调性和互换性,一般在总装前对其安装面进行精加工处理。其中对大型筒件位姿精确感知是保证安装面机器人加工准确性的根本前提,但目前多采用人工划线找正方式对大型筒件进行定位,使得大型筒件定位精度的一致性与其效率无法得到保证。为解决该问题,提出了一种基于双目视觉和先验数据的大型筒件原位位姿感知方法。在该方法中,首先采用深度学习与边缘检测视觉算法可实现对大型筒件关键特征的识别与定位,将关键特征的中心位置定位至一个像素点。基于此,根据双目视觉三维重构方法可实现大型筒件关键特征中心位置的空间坐标求解。同时引入大型筒件的先验数据并结合其关键特征三维重构结果可最终求解出大型筒件的原位位姿(即轴线位姿和轴向偏转角),并基于上述方法开发了大型筒件原位位姿测量系统。最后以某型号大型筒件为验证对象对所提方法的有效性和可行性进行了实验验证。实验结果表明所提方法及所设计系统能够实现大型筒件原位位姿的有效感知,从而满足大型筒件机器人原位加工的需求。 展开更多

关键词 双目视觉 激光跟踪测量 先验加工数据 大型筒件 位姿测量

原文传递

大型筒体件反复镦扩工艺的常温实验室模拟研究 被引量：5

6

作者 何利东 李志宏 《锻压装备与制造技术》 2009年第3期73-76,共4页

参照实际核电压力壳(RPV)大型筒体镦件反复镦扩工艺,在常温下用金属铅材料设计成缩小比例尺寸的筒体试件,使用实验室300kN万能材料试验机缓慢加压变形。模拟研究了大型筒体件反复镦扩工序的变形规律,定量绘出了模拟变形试件中等效应变E... 参照实际核电压力壳(RPV)大型筒体镦件反复镦扩工艺,在常温下用金属铅材料设计成缩小比例尺寸的筒体试件,使用实验室300kN万能材料试验机缓慢加压变形。模拟研究了大型筒体件反复镦扩工序的变形规律,定量绘出了模拟变形试件中等效应变EI等值线分布图,总结出反复镦扩变形分区的典型特征,研究了反复镦扩次数对工艺变形效果的影响。研究结果,对实际大型筒体件生产有重要参考价值。 展开更多

关键词 机械制造 镦扩 大型筒体件 试验模拟

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基于DEFORM大型筒体件锻造工艺改进方面的研究

7

作者 何利东 李海荣 张泽磊 《锻压装备与制造技术》 2021年第1期82-87,共6页

参照实际大型筒体件的锻造扩孔工艺,建立一组缩小比例尺寸的筒体几何模型及相关加工过程数据,通过DEFORM仿真模拟,研究了大型筒体件扩孔工艺的变形规律,输出了扩孔变形过程的2D/3D数据分析结果,研究了筒体件的形状因子、砧型、锻造温度... 参照实际大型筒体件的锻造扩孔工艺,建立一组缩小比例尺寸的筒体几何模型及相关加工过程数据,通过DEFORM仿真模拟,研究了大型筒体件扩孔工艺的变形规律,输出了扩孔变形过程的2D/3D数据分析结果,研究了筒体件的形状因子、砧型、锻造温度及压下率对扩孔变形的影响,从而确定最佳扩孔工艺参数,研究结果对实际RPV等大型筒体件锻造生产有重要参考价值。 展开更多

关键词 大型筒体件 扩孔 DEFORM

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基于DEFORM大型筒体件反复镦扩工艺方面的研究

8

作者 何利东 李海荣 《锻压装备与制造技术》 2021年第2期79-82,共4页

本文参照上海重型机器厂(SHMP)锻造600MW大型筒体件(RPV)的典型工艺流程,采用DEFORM软件针对其中的镦粗及反复镦扩工序进行了详细的数字模拟研究,输出了有关工件变形场的2D/3D应力应变图形分析结果,以及采用Avrami模型得出的变形工件晶... 本文参照上海重型机器厂(SHMP)锻造600MW大型筒体件(RPV)的典型工艺流程,采用DEFORM软件针对其中的镦粗及反复镦扩工序进行了详细的数字模拟研究,输出了有关工件变形场的2D/3D应力应变图形分析结果,以及采用Avrami模型得出的变形工件晶粒组织模拟数据,研究了变形工件内部等效应变与组织晶粒尺寸的对应关系,总结出反复镦扩变形分布的典型特征及其变形次数对工艺变形效果的影响。研究结果对实际RPV的锻造生产具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 大型筒体件 镦扩 DEFORM

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大型筒形件轧制过程中的锻透研究 被引量：2

9

作者 米奕媛 刘建生 +1 位作者 田继红 郭丰伟 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期43-46,85,共5页

随着大型筒形件在重大装备中的核心作用愈加明显,其制造技术愈加重要。轧制技术是大型筒形件成形的重要工艺,为了研究筒形件轧制时压下量和锻透率之间的关系,建立了筒形件轧制的三维有限元模型,并应用有限元分析软件Deform-3D进行数值... 随着大型筒形件在重大装备中的核心作用愈加明显,其制造技术愈加重要。轧制技术是大型筒形件成形的重要工艺,为了研究筒形件轧制时压下量和锻透率之间的关系,建立了筒形件轧制的三维有限元模型,并应用有限元分析软件Deform-3D进行数值模拟。通过改变芯辊压下量,分别取芯辊相对进给量为15.9%,17.2%和19.9%进行数值模拟,分析筒形件锻透过程中塑性变形区的分布情况,得到大型筒形件锻透过程中塑性区的分布规律及芯辊压下量对筒形件锻透的影响规律。根据与经验法则所计算出的锻透深度进行对比得知,相对进给量为19.9%时筒形件实现完全锻透,这一结论与经验法则的判断一致,说明经验法则能够有效地判断大型筒形件轧制过程中的锻透性。 展开更多

关键词 大型筒形件 轧制 压下量 DEFORM-3D 锻透

原文传递

大型锥形筒件热成形数值模拟与工艺优化 被引量：4

10

作者 孙浩博 陈响军 +1 位作者 徐斌 孙明月 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期192-201,共10页

针对大型锥形筒件传统制造方法存在的成形效率低、成形件性能差和尺寸难控制等缺点,提出一种大型管坯分区冷却缩口、多次扩口混合的热模压成形方法。基于商用有限元软件ABAQUS,构建了热力耦合仿真模型,优化了大型管坯热成形工艺,并通过... 针对大型锥形筒件传统制造方法存在的成形效率低、成形件性能差和尺寸难控制等缺点,提出一种大型管坯分区冷却缩口、多次扩口混合的热模压成形方法。基于商用有限元软件ABAQUS,构建了热力耦合仿真模型,优化了大型管坯热成形工艺,并通过对比仿真和所设计的缩比实验结果,验证了仿真模型的准确性与成形工艺的可行性。研究结果表明:提出的成形方法能够满足大型锥形筒件的加工要求,同时,分区冷却工艺对大型锥形筒件成形效果有显著影响,在冷却缩口过程中,冷却区和成形区的强度均随冷却时间的增加而增大,当单位厚度冷却时间为1.714 s·mm^(-1)时,冷却缩口成形效果最佳,既保证了冷却区强度,又使成形区具有足够的塑性;管坯最大冷却区长度为1580 mm,当冷却区长度为1480 mm时,能够避免因长度不合适导致冷却过渡区域产生缺陷的现象。 展开更多

关键词 大型锥形筒件 分区冷却 管坯缩扩口 塑性成形 数值模拟

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大型薄壁筒件数字减薄中的变形自适应补偿方法 被引量：1

11

作者 王成龙 贺永海 +2 位作者 孙杰 刘海波 王永青 《航天制造技术》 2021年第3期23-27,共5页

针对大型薄壁筒件剩余壁厚精准控制难题,研究了一种加工变形自适应补偿方法。综合考虑了整体变形和弹性让刀变形,基于尺寸关联对整体变形进行补偿,建立了虑及结构变形的刀位补偿模型。在此基础上,建立了加工中变形的误差模型,并基于在... 针对大型薄壁筒件剩余壁厚精准控制难题,研究了一种加工变形自适应补偿方法。综合考虑了整体变形和弹性让刀变形,基于尺寸关联对整体变形进行补偿,建立了虑及结构变形的刀位补偿模型。在此基础上,建立了加工中变形的误差模型,并基于在机测量与加工数据进行了参数预测、补偿量求取和补偿刀位点生成。对某型号火箭燃料贮箱进行了测量加工实验,实验结果表明:所生成的补偿刀位点能够适应实际零件变形状态,保证零件剩余壁厚精度在设计范围内,验证了本文所研究方法的有效性。 展开更多

关键词 大型薄壁筒件 数字化减薄加工 变形补偿 在机测量 壁厚控制

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大型钛合金筒形件电磁冲模校圆研究 被引量：6

12

作者 聂鹏 冯志超 王哲峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第8期82-86,40,共6页

钛合金筒形件由钛板滚弯焊接而成,由于钛合金室温成形性能较差、焊接困难且卸载后回弹较大,如何提升其成形精度一直是航空制造领域的难点问题。用电磁校形原理,针对直径为300 mm、高为600 mm、壁厚为2 mm的大型航空钛合金筒形件进行校... 钛合金筒形件由钛板滚弯焊接而成,由于钛合金室温成形性能较差、焊接困难且卸载后回弹较大,如何提升其成形精度一直是航空制造领域的难点问题。用电磁校形原理,针对直径为300 mm、高为600 mm、壁厚为2 mm的大型航空钛合金筒形件进行校圆实验研究,设计了一种电磁冲模校圆方法。采用有限元电磁分析软件Ansoft Maxwell对校圆过程进行数值模拟,研究了放电电流和磁场分布,并将采用电磁冲模校圆方法与采用常规电磁校圆方法所得的实验结果进行比较。研究表明,相同放电电压条件下,采用电磁冲模校圆方法较采用常规电磁校圆方法所得的工件圆度平均值降幅增加20%以上,保证工件成形均匀性的同时提高了设备能量利用率,为电磁成形技术在航空工业领域的应用提供了新思路,具有一定的理论意义和实际生产应用价值。 展开更多

关键词 电磁成形 航空 钛合金 大型筒形件 校圆方法 电磁冲模

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大型长筒类件的铸造

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作者 姜洪军 姜绍海 纪云玲 《中国铸造装备与技术》 CAS 北大核心 2003年第2期30-31,共2页

中厚板二期工程是济钢集团2000年度组建的重点工程，其中辊身(材质ZG35，数量114件)是板材输出输入辊道核心部件，长度3500mm，其外径为φ415mm，内径为φ335mm(图1)，工作时单辊传动，要求产品做静平衡试验，是典型的大型长筒类铸件。... 中厚板二期工程是济钢集团2000年度组建的重点工程，其中辊身(材质ZG35，数量114件)是板材输出输入辊道核心部件，长度3500mm，其外径为φ415mm，内径为φ335mm(图1)，工作时单辊传动，要求产品做静平衡试验，是典型的大型长筒类铸件。其关键技…… 展开更多

关键词 大型长筒类件 铸造 铸钢 辊身 木模 浇注系统

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超大型筒形件对轮强力旋压合理工艺参数研究

14

作者 陈开达 李帆 +4 位作者 张昊天 高志杰 孙浩然 朱文宇 赵升吨 《重型机械》 2023年第6期14-20,共7页

铝合金具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点,用其制成的超大型薄壁筒形件在航空航天行业应用广泛。航天超大型铝合金薄壁筒形件目前采用拼焊的工艺,存在强度低、工作可靠性差、重量大、生产效率低等不足,为此提出采用整体厚壁环形件为原料,... 铝合金具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点,用其制成的超大型薄壁筒形件在航空航天行业应用广泛。航天超大型铝合金薄壁筒形件目前采用拼焊的工艺,存在强度低、工作可靠性差、重量大、生产效率低等不足,为此提出采用整体厚壁环形件为原料,使用对轮强力旋压工艺。为了研究利用对轮强力旋压工艺完成对超大型铝合金筒形件的减薄过程,采用有限元的方法分析了单一道次减薄率、坯料旋转速度、旋轮径向进给速度对坯料减薄后的圆度、减薄效果、坯料应力分布以及旋压过程中旋轮受到的反力的影响。结果显示:当减薄率在40%~50%、坯料转速在6~10 m/s、旋轮径向进给速度为0.1 mm/s时,成形件成形质量较好,而在0.1~1 mm/s的范围内提高旋轮径向进给速度时,可以有效提高生产效率,并且成形质量受影响较小。 展开更多

关键词 航天超大型筒形件 铝合金 塑性变形 对轮旋压

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高性能环件辗轧成形智能仿真优化新思路与研究进展 被引量：21

15

作者 郭良刚 王凤琪 +2 位作者 梁磊 王艺凡 黄维鑫 《精密成形工程》 2017年第4期1-11,共11页

面对环件辗轧成形过程有限元计算效率极低和成形成性难以一体化调控的挑战,提出了环件辗轧智能建模仿真优化的新思路和新方法。该方法能在有限元计算过程中,实现各轧辊运动的实时协调匹配和基于目标驱动的自动调控,只需要一次有限元计... 面对环件辗轧成形过程有限元计算效率极低和成形成性难以一体化调控的挑战,提出了环件辗轧智能建模仿真优化的新思路和新方法。该方法能在有限元计算过程中,实现各轧辊运动的实时协调匹配和基于目标驱动的自动调控,只需要一次有限元计算就可直接获得满足控制量(环件长大速度、轧制力、温度、组织性能等)目标要求的环轧工艺路径;简介了超大型铝合金环件(10 m级)双向辗轧智能建模仿真、超大型筒节环件轧制智能建模仿真、基于力控的大型铝合金环件(5 m级)双向辗轧工艺路径智能仿真优化、基于温控的铸坯环件双向辗轧工艺路径智能仿真优化4个方面的最新研究进展。 展开更多

关键词 高性能环件辗轧 智能仿真优化 大型铝合金环件 超大型筒节环件轧制 环轧工艺路径 目标驱动

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