铝合金轮毂终锻工艺数值模拟分析

本文首先通过SolidWorks软件建立了铝合金轮毂终锻锻坯及模具,然后基于Forge软件对铝合金轮毂终锻成形过程中锻造成形速度、锻造温度及模具与锻坯间的摩擦系数进行了数值模拟分析,通过终锻成形过程中压机的载荷历程、锻坯内部的应力分布、温度场、金属流动及成形效果比较,得出铝合金轮毂终锻时的成形速速、锻造温度及润滑条件数值的选取对终锻锻坯的成形效果具有很大的影响。     

基于QForm的铝合金连杆热锻成形数值仿真

铝合金连杆结构复杂、加工成形困难。对其热锻成形工艺进行了分析,建立了滚轧、预锻、终锻等工序数值仿真模型。运用QForm软件对模型进行了求解,获得不同热锻工艺过程中的温度、载荷的变化规律。结果表明:滚轧、预锻、终锻成形工艺中的温度变化都较小,但是不同成形阶段,最高温度分布位置不同;在滚轧、预锻、终锻等不同成形工艺中,载荷数值及变化趋势不同。     

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CAE的汽车铝合金控制臂锻造成形工艺

以某汽车右上控制臂为研究对象,选用6082铝合金为锻造材料,分析了产品的结构特点及成形难点,确定了其成形工艺为两道次辊锻、两工位弯曲、预锻和终锻。根据锻模设计理论,采用Solidworks软件设计各道次模具,并通过Deform软件对6082铝合金控制臂成形过程进行模拟,从温度分布、等效应力应变以及金属流动等角度分析了各工序的成形情况。针对成形方案中变形程度最大的预锻工序,采用控制单一变量的方法,分析了坯料始锻温度及摩擦因数对预锻成形的影响。结果表明：预锻时,随着始锻温度的增加,平均等效应力减小,始锻温度在450～490℃时更合理;改善润滑,减小摩擦因数使得模具载荷降低,锻件的最大等效应变减小,有利于成形且提升模具寿命。最后,基于模拟结果结合实际生产进行了试验,得到了与模拟结果相吻合的成形锻件。     

基于DEFORM的汽车铝合金轮毂锻造过程数值模拟

锻造铝合金轮毂性能优良,但是其锻造造型单一、工艺复杂、价格昂贵,采用半闭式预锻-开式终锻的新工艺来成形汽车铝合金轮毂,并对其锻造过程运用DEFORM软件进行数值模拟,基本达到工艺规格的轮毂锻件,为生产优质、低成本的汽车锻造铝合金轮毂提供了理论依据和工艺参数。     

基于Deform-3D的双向法兰套管温锻工艺优化

为了解决双向法兰套管温锻一次成形件填充不满以及锻造载荷过大的问题,本文提出了采用预锻+终锻的二次成形工艺。结果表明,相比于一次成形工艺,使用二次成形工艺不仅提高了温锻的充填率,还降低了锻造载荷,预锻和终锻载荷最大值分别下降了43.0%和18.8%。     

采用Deform-3D对5083铝合金车轮锻造过程的模拟研究

利用Deform-3D有限元仿真软件,实现了5083铝合金车轮模锻件在预锻、终锻整个成形过程的数值模拟,分析了预锻、终锻过程中应力和应变分布、载荷计算、材料流动速度及温度场的变化情况,为模具及成形设备的设计提供了可靠依据。经生产实践验证表明,预锻模和终锻模设计合理,锻压工艺适宜。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

基于响应面法的喷射成形7055铝合金飞机轮毂锻造工艺优化北大核心CSCD

针对由于飞机轮毂形状复杂而导致的轮毂锻件充填不完整和模具磨损等问题,在某型号飞机起落系统的轮毂锻造中,采用喷射成形7055铝合金挤压棒,并采用热模锻方式和增加锻件预成形设计,建立以锻件的终锻充填率和终锻力为优化目标、以坯料预锻压下量、坯料加热温度、模具预热温度和模具下压速度为设计变量的响应面模型。利用二阶响应面法与Design Expert软件相结合,对轮毂锻件的工艺参数进行优化,确定最佳参数为:坯料预锻压下量为45.30 mm、坯料预热温度为430℃、模具预热温度为447℃、模具下压速度为5.00 mm·s。生产验证表明,改进后的预成形方案与工艺参数可以在较低的终锻力下,解决充填不完整的问题,生产出合格的产品。     

汽车转向节小飞边精锻技术的研发及应用

以一种复杂程度达S4的转向节为研究对象,提出将传统的水平开式预锻和开式大飞边终锻改变为半闭式小飞边预锻成形和半闭式小飞边终锻成形的精锻工艺新方案。在采用经典塑性成形理论对小飞边的作用及其机理进行分析的基础上,采用热力耦合有限元进行了模拟分析,得到了等效应力、等效应变和温度分布场以及力形成曲线和变形规律,验证了工艺方案的正确性,并优化了预锻成形工艺。在程控锤和数控电动螺旋压力机上成功试制出转向节精密锻件,工艺试验结果与模拟结果吻合。新工艺方案的材料利用率为88%,较传统工艺方案提高了16%,且质量更好。     

GH4169合金叶片终锻成形宏观场量规律数值模拟

通过有限元数值模拟,采用选取GH4169合金叶片终锻件上典型截面及追踪预锻件上特征点在整个终锻成形过程中金属流动特点及变化趋势的研究方法,从而较深入全面的揭示了不同工艺参数下叶片终锻成形演化规律.研究结果显示:等效应变及应力场的分布均随着始锻温度的升高而愈均匀;等效应力场、温度场及载荷—行程曲线对于上模下压速度敏感性较...     

商用铝合金轮毂法兰盘锻造工艺研究及参数优化

针对商用铝合金轮毂法兰盘的结构特点对锻造工艺及模具结构进行改进,将预锻过程中上、下模设计成波浪形,使材料在锻造过程中流动更加顺畅,终锻过程中材料的变形更加均匀,利用simufact软件对锻件的锻造工艺进行有限元模拟分析,并以模具温度、坯料温度、上模下压速度、摩擦因数4个工艺参数为因素,以成形载荷为目标函数,建立正交试验,确定最佳工艺参数。经验证,改进模具结构和参数优化后锻压成形力降低了20%,为实际生产加工提供参考。     

基于田口试验的轮毂法兰盘热锻工艺优化

采用Deform-3D有限元数值模拟软件对轮毂法兰盘热锻成形进行数值模拟,并对初定成形工艺方案进行分析,确定了预锻+终锻成形方案。针对工件表面应力较大、模具磨损较为严重的问题,通过田口试验优化法对成形参数进行优化组合。模拟结果表明,当轮毂法兰变形温度为1200℃、模具温度为230℃、变形速率为1.0 mm·s~(-1)、摩擦系数为0.05时,工件应力、模具载荷和模具磨损能有效降低,且工件成形质量较优。各参数对零件质量和模具磨损的影响程度依次为:摩擦系数变形速率变形温度模具温度。     

大变形法兰轴镦锻成形数值分析

分析了某型号法兰轴的形状尺寸特点,制定了预锻、终锻两步成形工艺方案.对预锻成形过程、终锻成形过程进行了数值分析,指出了终锻时金属充不满型腔的原因是该类成形金属的流动规律及摩擦共同影响的结果,并给出了正确的解决方案;通过数值分析,该方案是可行的.敞开式终锻模可有效避免终锻成形力急剧增加,同时也降低了下料难度.     

细长变截面非轴对称工件模锻模具优化设计北大核心CSCD

提出采用辊锻后模锻工艺生产细长变截面非轴对称剑条,并采用有限元法分析剑条的模锻过程。以剑条最复杂截面的模锻过程为研究对象,对比了一道次模锻成形和两道次模锻成形过程中金属材料的流动规律。结果表明:一道次模锻成形过程中,金属材料变形量大且分布不均匀,最大等效应变区域的最大主应力为拉应力,该区域易产生裂纹;预锻和终锻两道次成形后,锻件截面最大等效应变和等效应变的标准差均较大幅度降低。通过正交实验对预锻模具结构开展优化,结果表明,上模凹槽深度对锻件横截面等效应变分布的影响最为显著。与一道次模锻成形相比,预锻模具优化后二道次成形锻件的最大等效应变和等效应变的标准差均显著降低。将上述优化方法用于剑条模锻模具其他截面的设计,制造出了满足实际生产需求的模锻模具。     

基于Qform的建筑脚手架连接叉锻压工艺模拟

针对高强度、高可靠建筑零件成形较难的问题,分析了建筑脚手架连接叉的成形工艺。运用有限元软件Qform对其锻压中的辊锻成形进行了模拟,得到辊锻成形过程中不同位置处的等效应力、等效应变。分析了不同辊轮转速与辊轮进给速度对连接叉辊锻等效应力的影响。结果表明:连接叉在辊锻过程中,随着辊轮转速增加,等效应变也随着增加;随着辊轮进给速度的增加,等效应变反而逐渐减小。连接叉辊锻过程中锻件等效应力比较均匀,辊轮转速及进给速度对锻件变形影响较大。     

基于数值模拟分析结合齿温锻成形工艺及缺陷控制研究

针对结合齿预锻坯料结构及齿形填充不满、材料折叠、模具使用寿命短的问题,利用DeForm-3D数值模拟技术研究预锻坯料连皮在中心和底面、径向和正向的成形方案对结合齿成形情况、凸模载荷、应力应变分布、凹模磨损的影响,获得了冲孔连皮在中间位置正向成形的温锻工艺方案,为结合齿预锻成形工艺提供了技术支撑,有助于企业降低开发和生产成本。     

基于楔横轧预制坯的中空气门终锻凸模设计

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺终锻成形过程中的凸模形状尺寸进行研究。根据预成形毛坯终锻过程的成形特点,设计3种不同初始尺寸的终锻成形凸模,采用实验与模拟相结合的方法研究其对预成形毛坯终锻成形过程的影响。模拟结果表明,终锻成形过程中凸模芯轴太短,将出现凸模芯轴前端聚料的现象,导致无法成形出终锻件的盘部型腔尺寸;而实验结果表明,凸模芯轴太长会在实际生产中导致成形后终锻件难以脱模。通过综合模拟与实验结果的分析,获得了凸模芯轴的设计原则,确定了合适的凸模芯轴长度,并且依据该凸模设计原则,进行终锻成形,获得了形状尺寸合理的终锻件。     

新型铝合金建筑扣件的锻压工艺参数优化研究

采用不同的始锻温度和终锻温度对新型铝合金建筑扣件试样进行了成形试验,并进行了耐磨损性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度、终锻温度的增加,扣件试样的磨损体积先减小再增大,耐磨损性能先提升再下降。与420℃始锻温度相比,480℃始锻温度下试样的磨损体积减小38.71%;与300℃终锻温度相比,360℃终锻温度下试样的磨损体积减小了42.42%。扣件的锻压工艺参数优选为:始锻温度480℃、终锻温度360℃。     

基于Simufact的螺旋棒压缩成形数值仿真

针对螺旋棒外形复杂、成形难等,分析了6061铝合金细长棒压缩成形原理,运用Simufact建立了压缩成形数值仿真模型,对不同加热温度、压缩速度下螺旋棒的等效应力及等效应变和不同成形阶段它们的分布进行了仿真分析。结果表明,随着加热温度增加,等效应力及等效应变都逐渐减小;随着压缩速度增加,等效应力及等效应变都逐渐增加;在铝合金螺旋棒不同压缩成形阶段,等效应力及等效应变分布位置不同。