锻造预成形工艺三维塑性有限元模拟

综述了目前锻造成形工艺数值模拟的发展现状，对三维锻造过程数值模拟技术的软件系统实现提高了可靠的处理方法，并建立了通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统。对圆饼类锻件的镦粗预成形工艺进行了过程模拟，首次模拟了连杆滚挤预成形工艺，分析了摩擦条件对成形过程的影响，对于模拟整个多工位锻造过程，实现合理的预成形工艺和模具设计具有重要意义。     

数值模拟技术在锻造成形中的应用

锻造成形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程,有限元法是用于锻造成形过程模拟中一种有效的数值计算方法。本文介绍了数值模拟技术在金属锻造成形中应用的基本理论、模拟中的关键技术,阐述了锻造成形数值模拟技术的现状及发展趋势。     

铝合金轮毂锻造组织缺陷有限元分析与工艺优化

为了消除6061铝合金轮毂锻造成形中极易出现的组织缺陷,基于有限元模拟技术,采用Deform-3D软件对高钛6061铝合金轮毂锻造成形过程进行了数值模拟,研究了轮毂热锻过程中变形温度、变形速率以及变形量对组织缺陷产生的影响。结合数值模拟结果和现有的成形工艺,获得了用来控制组织缺陷产生的优化的工艺参数组合,即高温预锻、低温终锻、降低预锻变形量、增大终锻变形量和增大变形速率。根据最佳的工艺参数组合,进行了生产试验。结果表明,优化后的成形工艺能够有效控制铝合金轮毂锻造组织缺陷的产生。     

基于DEFORM的十字轴预锻成形分析及模具改进

利用DEFORM有限元数值模拟软件对十字轴锻件的锻造成形过程进行了模拟.基于模拟的结果,对预锻成形过程产生飞边的原因进行分析,提出模具设计的改进建议.     

基于响应面法（RSM）的锻造预成形多目标优化设计

以航空发动机涡轮盘锻件为研究对象,应用响应面法(Response surfce Methodology,RSM)和有限元数值模拟(FEM)对锻造过程预成形设计的多目标优化问题进行了研究.首先以模具充填完整和提高锻件内变形均匀性为目标,建立了有限元数值模拟与响应面法相结合的二阶分析模型,并对优化结果进行了讨论.其次,在原优化设计的基础上以降低锻造过程的成形载荷为目标进行了预成形再设计.结果表明,应用响应面法可灵活有效的对难变形材料锻造预成形坯料形状进行多目标优化设计.     

锻造过程的反向模拟及预成形设计

本文采用刚塑性有限元技术对截面为 H 型的轴对称锻件锻造过程进行反向模拟和其相关联的预成形设计,应用有限元基正向模拟技术验证反向模拟的预成形设计结果,并与无预成形工步(一次锻造)的锻造过程进行比较。     

节距190 mm链轨节模锻成形研究

对节距190mm链轨节模锻成形过程进行数值模拟,获得了链轨节模锻成形过程金属流动规律;对成形过程中出现的折叠缺陷进行分析,对冲孔连皮及预锻毛坯结构进行优化,解决了折叠缺陷问题;结合生产实践设计了链轨节的锻造模具.经实践检验,生产出的锻件符合技术要求.同时,改进后的锻造模具节约了原材料,降低了生产成本.     

转向节预成形工艺优化设计

提出了转向节预成形优化设计新工艺.针对某转向节半封闭式锻造成形过程,利用有限元法进行了数值模拟分析,研究了坯料四个关键部位尺寸对成形质量的影响;通过模拟转向节成形过程,预测成形缺陷,确定了预成形优化工艺参数.结果表明,通过预成形优化设计,成功解决了成形过程中的缺陷,有效地降低了最大成形载荷,提高了模具寿命,在很大程度上减少了试模时间和生产成本,提高了生产效率.     

曲轴模锻成形过程数值模拟

提出并制定了平面四拐小曲轴锻造成形工艺,针对曲轴模锻的成形过程,全程数值模拟研究了曲轴的弯曲、预锻、终锻工步,并给出了成形过程中需采用的工艺参数值。     

T形连接件成形工艺的数值模拟

T形连接件是铁路接触网中广泛应用的产品,但在锻造生产过程中．由于此T形连接件截面面积突然变大,采用空气锤自由锻预锻制坯需要拔长坯料长度的80％．而剩余的长度火钳难以夹持。因此改进预锻工艺,对坯料先进行轴向镦粗．然后再通过二次预锻和精锻最终得到锻件成品,并借助于金属塑性成形模拟软件Deform进行锻造过程数值模拟,然后进行小批量生产以验证模拟结果,研究此种成形工艺的可行性。     

环形毛坯模锻成形过程的实验研究

选择了两种典型的环形零件，利用上限单元法数值模拟得到优化的初始毛坯尺寸．重点对其模锻变形过程进行分析实验研究，以此来验证：数值模拟得到的金属流动过程是否正确；数值模拟程序优化出的初始毛坯尺寸是否合理；实验所得的变形力与模拟程序所计算出的变形力的吻合程度。通过对比认定：实验结果与模拟结果基本吻合，证实了数值模拟方法在环形件模锻成形过程分析中的可靠性和准确性。     

基于多场耦合的车门铰链凸焊过程有限元仿真

凸焊被用于连接某车型的车门铰链和加强板。针对实际生产现场中车门铰链在焊接装配后出现的上下铰链不同轴问题，基于ANSYS软件，建立了基于多场耦合的凸焊过程数值仿真模型，通过直接耦合法和顺序增量耦合法交互，完成了结构、电、热三场耦合分析，并与实际测量数值对比，获得良好仿真效果。     

气体辅助注射成型流动过程的CAE技术

在建立描述气体辅助注射成型充模流动过程的数学模型的基础上 ,采用有限元有限差分控制体积法进行数值分析 ,确定充模过程中的两类移动边界 ,熔体前沿和熔体—气体边界 ,从而实现气体辅助注射成型充模流动过程的数值模拟。通过一复杂带筋结构的典型制件—坐椅进行数值分析 ,验证了文中给出模型的可行性。     

气淬过程中换热系数的数值模拟

为了研究淬火时流体与工件的对流换热,用计算流体的数值方法(CFD)对空气喷射平板探头的淬火传热过程做了模拟计算,得到了流体与平板探头之间的随平板温度和平板表面位置变化的换热系数,与试验结果比较吻合,应用模拟计算可简单准确地了解气体淬火传热过程,为制定气淬工艺提供参考依据,应该成为气淬过程重要的研究手段。     

铁素体/奥氏体双相钢在旋转单相流体中腐蚀的数值模拟

引入现代流体力学方法，建立流体力学、传质过程、腐蚀电化学反应的综合数学模型，对双相钢在流动3．5％NaCl水溶液的腐蚀过程进行了数值模拟．探讨了近壁处流体力学参数对双相钢腐蚀过程的作用，模拟结果表明：双相钢的腐蚀主要受阳极过程控制，其中钝化膜中的传质过程是腐蚀的主要控制步骤．计算的腐蚀速度与实测值基本一致,验证双相钢的流体腐蚀机构．     

Optimization of a roller levelling process for Al7001T9 pipes with finite element analysis and Taguchi method

This paper is concerned with the optimization of process parameters for a roller leveller that is an indispensable piece of equipment to eliminate the undesirable curvature of a thin-walled aluminum pipe. Optimization of process parameters has been carried out for a multi-staggered-type 14-roller leveller. A finite element model of a multi-staggered 14-roller leveller was constructed for numerical analysis. The analysis is carried out with the fractional model and the Taguchi method for evaluation of the effect of process parameters such as the intermesh and the slanted angle of rollers. The response variable is set to the plastic strain along the pipe length. The optimum combination of process parameters is determined from the numerical result and confirmed by experiments. The comparison of the numerical result with the experimental one shows good coincidence for its validity and reliability.     

齿腔分流法冷精锻大模数圆柱直齿轮

为推动大模数圆柱直齿轮冷锻技术的实用化研究,提出了齿腔分流法,即在凹模齿腔深处设置分流型腔。并结合浮动凹模技术,通过数值模拟与物理实验相结合的方法,对齿腔分流法进行分析研究。与传统封闭式冷锻方案进行对比结果表明,该工艺不仅能很好地提高充填性能,而且能很大程度地降低载荷及单位压强。矩形分流型腔优于圆弧形分流型腔。齿形外围部分变形量大,质量好。锻件只需车削或磨削外圆即可得到合格零件,而且齿面纤维分布不受影响。     

板材软模成形过程有限元与无网格伽辽金法耦合的数值分析(英文)

提出一种板材变形和软模体积变形耦合的数值分析方法。基于更新的拉格朗日(UL)列式,板材的弹塑性变形采用有限元法(FEM)分析,软模的体积变形采用无网格伽辽金法(EFGM)分析,板材和软模之间的摩擦接触通过罚函数法来处理。利用开发的有限元-无网格法耦合算法程序(CDSB-FEM-EFGM)分析板材弹性软模胀形过程。同有限元软件DEFORM-2D得到的数值解以及实验结果相比,验证了所开发程序的有效性。这种方法为分析板材软模成形提供了一种适合的数值方法。     

充型过程数值模拟及算法优化

提高充型过程数值模拟的计算速度是流场模拟的一个研究热点.概述了模拟充型过程的数学模型并提出了一种算法优化方案,通过计算中减少对铸件及铸型网格单元的搜索次数来提高充型模拟的计算速度.这种方法的优点在于不影响模拟计算的精度.