内螺纹冷挤压过程的数值模拟研究

针对高强度钢内螺纹的冷挤压加工过程中,工件底孔直径、挤压速度与摩擦因子对内螺纹挤压过程中温度与扭矩的影响,导致丝锥的磨损与折断以及内螺纹的加工质量影响很大的问题,通过对Q 460高强度钢内螺纹冷挤压过程的数值模拟与试验研究,分析了不同工艺参数下工件底孔直径、挤压速度与摩擦因子对内螺纹挤压过程中温度与扭矩的影响,并优选工艺参数获得理想的内螺纹,为进一步提高内螺纹的表面质量和疲劳性能提供新的依据。     

半轴套管热挤压成形工艺数值模拟

通过对半轴套管的工艺分析,基于体积不变原则,采用逆向法计算零件毛坯,确定了热挤压成形工艺方案;结合刚粘塑性有限元法基本原理,运用有限元软件对半轴套管的反挤压过程进行3-D热力耦合模拟。影响半轴套管热挤压成形的主要工艺参数有挤压温度、挤压速度、模具预热温度等。在其他条件相同情况下,分别设置不同的挤压温度、挤压速度、模具预热温度,通过对不同参数模拟结果的分析比较,得出工艺参数对半轴套管成形的影响状况,揭示热挤压成形过程中的金属流动规律。优化的成形参数,提高了半轴套管的成形性能和经济性能。     

大豆蛋白质单螺杆挤压熔体输送段的数值模拟

采用控制容积法,对大豆蛋白质单螺杆挤压的熔体输送段进行了准三维的数值模拟,并考察了工艺参数对挤压过程的影响。研究结果表明,沿流速度呈现明显的拖曳流和压力流复合的特征;无量纲温度及其波动随着螺杆转速的增高而升高,随着含水率的增大而降低;压力梯度有一个沿流向发展的过程;粘度在螺槽横截面上呈现近壁面处小、中间位置大的凸起状分布特性。模拟结果比较真实地反映出大豆蛋白质各个挤出变量的响应规律。     

湿式离合器摩擦副瞬态温度场仿真分析

针对离合器接合过程摩擦副过热损坏问题,以某湿式DCT双离合器为研究对象,开展了湿式双离合器接合过程瞬态温度场分布规律研究,借助ANSYS仿真软件获得离合器摩擦副起步和换挡过程中瞬态温度场以及径向温度分布规律。研究表明:接合过程中离合器摩擦副表面最高温度出现在即将接合完成时刻;随径向半径的增大,温度逐渐升高;升、降挡过程中,起步及2挡降1挡工况时离合器摩擦副高热负荷相对较高。     

糙米锅巴膨化工艺参数优化

以膨化机加工温度和物料含水量为考察对象,优化糙米锅巴制作过程中的挤压膨化技术参数。试验结果表明：加工温度和物料含水量对原料的膨化效果影响显著;DSE-25型双螺杆挤压膨化机加工糙米锅巴的最佳工艺参数为加工温度180℃（最高区）、物料含水量18%、螺杆转速120 r/min、喂料速度16 r/min。     

油菜籽全含油膨化工艺响应面法优化

以油菜籽为原料,采用响应面分析法,研究模孔直径、膨化温度、喂料速度和物料含水率对膨化预榨饼残油质量分数的影响规律,并对参数进行工艺优化。结果表明:喂料速度和物料含水率对膨化预榨饼残油质量分数均具有极显著影响,模孔直径对膨化预榨饼的残油质量分数有显著性影响,而膨化温度则影响不显著。通过频数分析方法,得到所采用的YJP30型油菜籽挤压膨化机的优化工艺参数范围为:模孔直径9.3～10 mm,膨化温度95.3～98℃,喂料速度33.6～35.1 t/h,物料含水率8.8%～9.5%,在此参数范围内膨化预榨饼的残油质量分数有95%的可能性小于13.5%。     

微挤压成形数值模拟

针对微挤压成形中冷热成形的不足,在微挤压成形中采用了温挤压工艺,并简述了微挤压工艺的国内外研究现状.为了探索坯料在微挤压筒内的流动行为,利用有限元分析软件ABAQUS/Explicit模块对微挤压成形进行了数值模拟,从等效应变分布、应力分布和挤压力变化等方面来分析挤压速度对成形性能的影响,结果表明通过改变挤压速度可以改善工件内部的变形不均匀性,挤压速度对应力分布影响不明显,严格控制挤压速度会有效减小挤压力.最后定义了挤出端凸度,并以此作为标准来评定微挤压件的成形性能,挤出端凸度越小则成形性越好.     

喷灌用镁合金管道成形工艺

研究了镁合金挤压模具及工艺参数．根据镁合金特点设计了4孔分流挤压模具，选择MB2镁合金在1250T卧式挤压机上进行了挤压试验．通过试验得到的主要工艺参数为：镁棒预热温度为548～698K，模具预热温度530～673K，挤压筒温度573～723K，挤压速度0．067～0．083m／s及挤压比40～60，与铝合金管相比，3种规格的镁合金管具有良好的力学性能和机械性能，可完全满足喷灌工程的需要．     

新型双螺杆食品挤压机加工复合组织蛋白的研究

采用FTS－50新型双螺杆食品挤压机，对抗压加工复合组织蛋白进行了研究。通过流变试验，测试分析了大豆蛋白面团的动态流变性能，得出了含水量、温度、蛋白质含理对流变行为的影响规律；通过挤压试验，研究了工艺参数（螺杆转速、机筒温度、含水量）与系统参数（生产率、主机功率、比能耗、机头入口处面团温度）的关系，得出了回归方程和表面响应曲面；通过SEM照片分析，研究了挤压前后大豆蛋白质微观结构的变化。     

不同凹模形式下直齿轮挤压成形数值模拟研究

齿轮挤压是一个三维非稳态塑性成形过程,变形机制十分复杂.采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对固定凹模和浮动凹模两种形式下,直齿轮冲挤-镦挤成形过程进行了数值模拟.通过分析比较金属材料内部的应变场的分布、挤压栽荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供一定的理论依据.     

挤压膨化工艺参数对亚麻籽体外消化率的影响

使用SLG67-18.5型双螺杆挤压机研究亚麻籽挤压膨化工艺参数对亚麻籽体外消化率的影响,采用四因子二次通用旋转组合设计进行试验,建立亚麻籽体外消化率的数学模型,考察了膨化温度、螺杆转速、喂料速度、亚麻籽含水率对膨化亚麻籽体外消化率的影响规律和交互作用,影响程度依次为含水率、喂料速度、螺杆转速、温度,其中螺杆转速和温度影响不显著,只有温度和螺杆转速的交互作用显著.并通过膨化亚麻籽的微观结构分析了膨化后体外消化率得以提高的机理.     

不同结构的环模模孔挤压成型流场模拟分析

环模是环模制粒机的核心部件,其结构参数直接制约着物料的成型质量、产量以及环模的使用寿命。该文以苜蓿草粉为原料,应用POLYFLOW软件对不同结构的环模模孔内部流场进行数值模拟,研究模孔结构参数对流场压力、速度、温度、剪切速率和黏性生热分布特性的影响规律,旨在为环模结构设计提供参考依据。结果表明:直形孔内物料流动速度较低,物料在模孔内的挤压保型时间较长,成型草颗粒具有较高的硬度和强度;直形孔内温升显著分布于全部孔长,物料受热变软,塑性和流动性增强,易于成型;直形孔中心区域剪切速率较大,利于物料的挤压流动;直形孔在全部挤压成型腔内沿径向从中心轴到外侧黏性生热逐渐升高,且中心轴附近黏性生热较大,促进物料的混合和塑化。     

挤压膨化对玉米秸秆中木质素含量的影响

通过五因素五水平正交旋转组合试验,研究了挤压膨化系统参数(模孔间隙、螺杆末端至模板内表面的距离、套筒温度、螺杆转速和物料含水率)对挤压膨化后的玉米秸秆木质素含量的影响规律,为秸秆纤维生产酒精挤压膨化预处理工艺提供了参考依据.     

激光熔覆过程温度场数值模拟研究

采用预置送粉法对以Q345钢为基体的单道激光熔覆铁基合金粉末过程进行数值模拟研究,得到不同工艺参数下温度场在某一时刻的瞬态分布特征。通过控制变量法,分析不同工艺参数对温度场分布特征的影响,初步确定最佳激光熔覆工艺参数的组合:激光功率为2 600 W、扫描速度为15 mm/s时,熔覆层的整体温度分布较为适宜,有利于得到良好成形性和晶粒细小致密的熔覆层。     

核桃蛋白高水分挤压组织化特性的研究

以脱脂核桃蛋白粉为原料,使用自研SLJ36-24型植物蛋白挤出机,采用单因素和响应面试验方法研究了进水量、喂料量、挤压温度、螺杆转速和冷却温度5个挤压工艺参数对核桃蛋白挤压组织化产品品质特性的影响。结果表明：水分含量和挤压温度对产品品质特性的影响最为显著,其次是螺杆转速和冷却温度；响应面优化后的适宜核桃蛋白挤压组织化的最佳工艺参数为：水分含量48.6%,挤压温度130℃,螺杆转速281r/min,冷却温度68℃,在此工艺条件下制得的核桃蛋白挤压组织化产品质地均匀,纤维结构良好且富有弹性,品质特性理想。     

脱胚玉米添加中温酶挤出物制取葡萄糖浆试验研究

在挤压和液化脱胚玉米时添加中温α-淀粉酶,以挤压机套筒温度、挤压原料中温α-淀粉酶添加量、液化时中温α-淀粉酶添加量、液化时间、糖化酶添加量为挤压-糖化系统参数,采用五因素五水平(1/2实施)二次正交旋转组合试验设计,研究系统参数对DE值、过滤速度和糖液化透射比的影响规律.在较优挤压-糖化系统参数下,挤压添加中温α-淀粉酶脱胚玉米制得糖化液的DE值为96.8%、过滤速度为483.6 L/(m2·h)、透射比为94.0%;未挤压脱胚玉米对照试验的DE值为72.5%、过滤速度为20.2 L/(m2·h)、透射比为90.5%.     

大豆挤压膨化预处理浸油的试验研究

应用于次旋转回归方法,分析了大豆挤压膨化系统参数（物料含水率,挤压温度,模孔孔和螺杆转速）对大豆粗脂肪和豆粕残油率的影响规律,确定了大豆挤压膨化预处理工艺系统的最优参数,在该条件下,豆粕的残油率小于０．５％,浸出比轧胚预处理节省５０％的时间。     

超声复合线锯锯切单晶硅的温度场仿真分析

单晶硅是一种硬脆性材料,采用超声复合工艺加工可以有效提高单晶硅的加工效率和质量。在超声复合工艺线锯锯切单晶硅的过程中,锯切温度场的分布影响单晶硅片表面质量。鉴于此,从锯切温度入手,分析超声复合工艺线锯锯切单晶硅的原理,建立仿真模型,充分考虑发热机理和各种散热条件,利用仿真软件ABAQUS对锯切单晶硅的过程进行热瞬态分析,分析了在不同参数(锯丝线速度、工件进给速度、工件转速、超声振幅)下锯切的最高温度和变化曲线,为研究超声复合线锯锯切单晶硅的锯切机理提供了一定的研究参考。     

挤压系统参数对脱壳菜籽残油率影响的试验研究

研究了用于浸油的脱壳菜籽挤压膨化预处理工艺(油菜籽清理—脱壳—膨化—浸油)的可行性,及菜籽挤压膨化系统参数(挤压机螺杆末端至模板内表面的距离δ、模孔直径Φ、套筒温度Τ、螺杆转速N、模孔长度L)对各考察指标(膨化物含油率Y1、榨笼出油率Y2和粕残油率Y3)的影响规律和挤压系统优化参数的范围,即δ=20~30mm、Φ=8~12mm、Τ=80~100℃、N=20~35r/min、L=10~30mm。指出:只要挤压系统参数选择合适,油菜籽清理、脱壳、挤压膨化、浸出的脱壳菜籽浸油预处理工艺是可行的,且粕残油率较低。为生产中应用上述脱壳菜籽挤压膨化浸油预处理工艺提供科学依据。     

挤压大米啤酒辅料的麦汁过滤性能试验研究

在挤压大米啤酒辅料的糖化试验基础上,对其麦汁的过滤性能进行了进一步试验研究。研究了挤压系统参数的套筒温度、大米含水率、螺杆转速对麦汁的过滤速度和滤层粒度的影响规律。研究结果表明：套筒温度为60．7～74．1℃,物料含水率为17．9％～21％,螺杆转速为195～230r／min时,麦汁的过滤速度大于0．2mL／s,浸出物收得率高于74％,滤层的粒度大于550um。