冷拉伸滚压成形内部缺陷数值模拟

采用有限元数值仿真技术对冷拉伸滚压成形过程进行了模拟仿真,得出了冷拉伸滚压成形过程中工件内部应力、应变场的分布情况和分布特点以及材料的流动特性.模拟结果合理地解释了冷拉伸滚压成形件内部材料缺陷产生机理及缺陷产生的条件,为冷拉伸滚压成形技术的理论研究及实际应用提供了参考.     

金属板材的滚压成形

论述了滚压成形的相关理论、变形机理和工艺设计步骤。以用不锈钢板料滚压成窗框作为实例，介绍其设计原理、成形工艺、成形辊轮以及滚压成形的特点。以使此特种工艺的加工方法得到推广、应用及发展。     

汽车密封条钢带滚压成形辊轮设计

叙述了板料滚压成形技术的原理,通过实例介绍了滚压成形辊轮的设计过程和设计要点,为汽车门窗密封条钢带滚压成形辊轮设计提供一定的参考。     

轮辋复合辊轮扩张滚压成形工艺及分析

通过对钢板轮辋用辊轮扩张滚压成形工艺的技术总结与分析 ,提出了轮辋扩张滚压成形工艺保证产品质量的有关工艺设计系数、轮辋坯料尺寸确定的理论依据以及工艺设计中的注意问题。     

曲轴锻造成形工艺的有限元模拟

采用有限元模拟曲轴锻造成形工艺过程的方法,分析了型腔的充满情况以及不同工艺所需的成形力.得到了变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息,为工艺的确定和设备选型提供了理论依据.     

板料增量成形的研究进展

板料增量成形是采用简单模具对板料进行逐次塑性加工的一种工艺,不需要专用的模具就可以成形较为复杂的零件,同时还具有成形力小、柔性高的特点,特别适合多品种小批量零件的生产方式,因此得到国内外学者的重视。本文重点从板料的增量压弯成形、增量拉深胀形、增量微成形3个方面对板料增量成形的发展进行综述,还对板料增量成形工艺的发展前景进行了展望,指出进行理论创新、开发新的模拟软件、探索新的成形方案、开发增量成形新设备是发展趋势。     

摩擦对高温合金复杂截面圆环多道次滚压成形不均匀变形作用

在高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形过程中,板料要经历多场多因素偶合作用下复杂的不均匀塑性变形和组织演化历程,特别是不均匀塑性变形通常是导致薄壁件成形起皱、椭圆和开裂等缺陷产生的主要因素。摩擦是描述环件与辊轮接触作用的主要参数,很大程度上决定着该环件多道次滚压成形过程中塑性变形的不均匀性,严重的影响着其滚压成形质量。为此,本文以有限元仿真为主并结合实验和理论方法,对高温合金GH4169薄壁w形圆环多道次滚压成形进行了系统的分析;进而提出了不均匀变形度的表征方法,研究获得了摩擦对高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形不均匀变形的影响规律。结果表明：随着滚压成形的进行等效应力极值逐渐增大,且从动辊进给时环件弯曲部分材料变形量较大;随着驱动、从动辊与环件之间摩擦系数的增加,不均匀变形程度先减小,后逐渐增大;导向辊与环件之间的摩擦对不均匀变形度的影响不大。     

轻型汽车轮辋的冷滚压成形

对称式深槽轻型汽车轮辋（图１ａ），可在自动轮辋滚形机上，用冷滚压工艺成形。１冷液压原理轮辋在滚压机上成形的原理可参见图１ｂ。由图可见，将圆环形毛坯１套在滚压机的下辊轴的辊轮２上，辊轮２旋转并向上移动，使毛坯１贴近匀速旋转的上辊轮３并压紧。辊轮２向工件施加压力Ｐ，使毛坯１始终与上下辊轮２、３滑动接触，随着压力Ｐ的逐渐增大，毛坯１开始按辊轮的形状变形。变形程度可由力Ｐ的大小和预先设定的冷滚压时间来控制。在整个冷滚压过程中，导向轮４始终与毛坯１接触，使毛坯１在液压过程中转动平稳，防止左右摆动，保证毛坯…     

花键冷滚压成形过程有限元分析

基于刚塑性有限元法基本理论,借助通用三维有限元软件Deform-3D V6.0对花键冷滚压成形全过程进行了三维动态分析,获得了成形力一行程曲线、等效应力和等效应变的分布情况.结果表明,变形主要发生在工件表层的一定范围内,工件中心处基本不产生变形,等效应力最大出现在滚压轮与工件接触的两个位置,最大等效应变出现在花键齿槽处.该研究为花键冷滚压成形工艺研究提供了理论依据.     

小型车轮模锻一次成形工艺与模具设计

在对小型车轮结构特点分析的基础上,提出了轮类锻件模锻一次成形工艺;确定了模锻一次成形工艺方案,设计了成形、冲孔模具;并分析了影响金属流动充填模腔的有关因素,提出了改进措施.实践表明,采用该工艺成形的轮坯具有良好的内外在质量,这是一种适合多种结构轮型零件的成形工艺.     

铝合金多楔带轮旋压成形数值分析与试验研究

针对汽车发电机离合器使用的P6PL118型多楔带轮,提出了一种镦粗成形与旋压成形相结合的新工艺。基于Deform软件,研究了镦粗与旋压成形过程中摩擦因子、尾顶压下量与旋轮进给量对金属流动的影响,并研究了旋压成形中成形载荷及成形结束时的应变分布情况。在旋压机上进行试验,结果表明,得到的多楔带轮满足尺寸要求,晶粒更加细化。齿顶和齿底处加工流线清晰,沿齿形外廓线分布。旋压成形后工件顶部硬度提高最为明显,其次是工件中部,工件底部硬度提高最少。旋压件与毛坯态相比,维氏硬度平均提高25.9%,并具有更好的齿面硬度与耐磨性。     

基于混合硬化模型的ERW焊管排辊成形数值模拟

针对ERW焊管排辊成形过程中带刚反复加载、卸载的复杂成形工艺特点,提出了考虑包辛格效应的混合硬化材料本构模型;通过ABAQUS用户材料子程序VUMAT的二次开发,对混合硬化材料的本构模型进行了有限元程序实现;基于混合硬化模型,对ERW焊管排辊成形过程进行了数值模拟,分析了成形过程中应力应变的变化规律,并对计算结果进行了对比。结果表明,混合硬化模型能够很好地体现ERW焊管排辊成形反复加载、卸载的成形工艺特点;不同的材料硬化模型对排辊成形过程中板料的应力应变产生较大影响。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

火车车轮成形工艺研究及有限元模拟

介绍了火车车轮的成形工艺。采用有限元模拟了车轮成形工艺的镦粗和预成形工步，得出变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息。通过多次模拟镦粗压下量对预成形的影响，确定了最佳的镦粗压下量。这些信息为变形过程的控制提供了理论依据。     

花键毂内花键轴向增量挤压成形特征

轴向增量挤压成形工艺为重卡用花键毂长内花键的高效、高性能成形制造提供一条可行途径。为了进一步优化控制内花键轴向增量挤压成形工艺,采用数值方法分析了采用三段挤压冲头的轴向增量挤压成形特征。根据内花键齿形成形情况、材料流动、应力应变分布,可将成形齿形区分为切入区、校形区、退出区和完全成形区,这些区域内的材料位移、等效应力、等效应变在不同成形阶段分布特征类似,只是部分区域轴向长度在不同成形阶段有所不同。成形过程中塑性变形主要发生在切入区,材料主要流动方向是径向和轴向;从切入区到完全成形区,应变逐渐增加至基本保持不变。     

应用多点调形方法的柔性辗压技术研究

探讨了一种柔性辗压成形工艺,该工艺利用多点调形的思想,用多点支撑的柔性辊代替传统摆动辗压的上部锥形模,由柔性辊来实现坯料上部曲面的辗压加工.通过建立柔性辗压的有限元模型,分析了该工艺的可行性;利用点追踪技术分析了成形过程中的金属流动规律;探讨了加工过程中轴向总载荷及各单元的受力特点;研究了加工过程中出现的缺陷和问题,提出了改进方法.     

薄板曲面微结构电流辅助滚压成形工艺研究

针对燃料电池等系统中的薄板曲面微结构制造,提出了薄板曲面微结构滚压成形工艺,并借助电流辅助成形技术,提高了薄板曲面微结构的成形质量。采用单向拉伸实验,研究了脉冲电源参数如电压、频率、脉宽等对T2紫铜薄板单向拉伸变形行为的影响;开展了薄板曲面微结构滚压变形有限元模拟,优化坯料结构,抑制了曲面微结构件的翘曲失稳;在此基础上,开展了电流辅助滚压成形实验。结果表明,脉冲电流在达到一定阈值时,流动应力显著降低,断裂应变明显提高;采用梯形板坯,可优化板料受力状态,抑制翘曲失稳;脉冲电流辅助滚压成形时,曲面微结构高度分散性变小,成形件一致性更好,微结构尺寸精度更高。     

微型铜圆柱体镦粗实验研究

为了找出微小尺度下材料流动及流动应力等的新特点及为微成形工艺设计、模具设计提供相关数据,在常温下以不同变形速度和变形量进行了微小尺度下圆柱体镦粗实验。结果表明,材料流动呈现出各向异性,且随压下量增大而明显;屈服应力降低,出现较大波动;流动应力出现明显波动;变形速度对材料流动、屈服应力、流动应力没有明显影响。本研究对于微成形技术的实用化具有一定意义。     

外螺纹滚压成形的多个滚丝轮的相位调整角的研究

外螺纹滚压成形技术是一种先进无屑成形加工工艺,与车削加工相比具有生产效率高、成形零件机械性能好、节能节材等优点,广泛应用于汽车、航空航天、机床等工艺领域。随着螺纹和花键同步滚压成形、精密非标螺纹滚压成形等新工艺的发展,目前工业生产中常采用的滚丝轮牙位调整方法已不能满足发展需求。本文基于螺纹滚压成形过程中模具和工件螺纹啮合点的运动特征,推导出不同参数(成形工件头数nw、滚丝轮头数nd、滚丝轮个数N)下滚丝轮相位调整角的计算公式,提出了滚丝轮相位的调整方法:滚丝轮调整方向和布置顺序都与滚压成形过程中滚丝轮的旋转方向一致。针对不同工况设计了6组模具,通过绘制旋转剖视图观察到相位调整后的滚丝轮螺纹错开的距离与要求一致,使用FORGE软件进行仿真模拟得到了衔接良好的连续螺纹,因此验证了相位调整角数学计算公式和滚丝轮相位调整方法的正确性。为螺纹花键同步滚压成形和精密非标螺纹滚压成形等新工艺的研究提供了理论依据。     

等厚面内弯曲成形机理及参数影响规律模拟

文章提出采用一对对称共面平行布置的锥辊形成等厚辊缝,对等厚面内弯曲环形件进行成形的新方法。基于ABAQUS平台建立三维弹塑性有限元模型,对工艺成形过程进行模拟,分析成形机理及成形规律。结果表明,等厚面内弯曲的成形机理为,板带内外缘材料流动差异导致的不均匀伸长变形和板带中部材料在锥辊几何约束与面内弯矩共同作用下的不均匀变形协调。对于3A21O铝合金板带,成形参数显著影响等厚面内弯曲成形过程和成形结果,其影响程度顺序为放料位置z>板带宽厚比b0/t0>辊缝大小δ>摩擦系数μ。