齿形顶出器注射成型模拟研究

对齿形顶出器注射成型过程进行了数值模拟,探讨了非薄壁塑件在充模模拟过程中需要注意的问题。通过分析不同的几何建模方法及网格模型等对塑件模拟结果的影响,得出了适合于局部厚度变化较大塑件的CAD建模方法。     

直齿圆柱齿轮温挤压成形的数值模拟

用优化后的凹模结构对直齿圆柱齿轮的温挤压成形进行了数值模拟 ,结果表明 ,以入模角为 180°、挤压筒内径等于直齿轮齿顶圆直径 ,且在齿根圆处不倒角为特点的凹模形式对齿形成形效果良好 ,此种凹模形式能够解决齿形角隅充不满的难题 ,非常适合直齿圆柱齿轮的挤压精密成形     

带运动可控式凹模的直齿轮精锻成形研究

为了改善直齿圆柱齿轮冷精锻成形时齿形上下角部充填情况,本文在对精锻成形阻力分析的基础上,提出了一种新的齿形凹模运动可控的直齿圆柱齿形精锻成形装置,通过弹性元件和定位销实现了精锻成形过程中齿形凹模不动、齿形凹模随冲头一起运动、齿形凹模先不动而后再运动以及齿形凹模先运动而后不动等多种运动方式。有限元模拟和实验研究表明:通过控制齿形凹模的运动方式,形成齿形凹模对成形角部充填的积极摩擦,有利于促进齿腔角部充填。     

气化模铸造充填过程的三维数值模拟

本文在分析气化模充型的传热、传质规律的基础上，提出了一套完整的充填三维数学模型，由于模型中未考虑金属液通过干砂型时散失的热量，所以本模型对中、小件进行模拟更为合理。同时开发了适用于微机的充填过程模拟软件，准确，合理地对气化模充过程进行计算机模拟。     

基于Projection VOF方法的熔模铸造蜡模充型过程数值模拟

针对熔模铸造蜡模充型过程数值模拟软件自主开发，建立了流动场和温度场数学模型，采用Cross-WLF粘度模型描述蜡料的流变性能，基于Projection VOF方法进行蜡料流动过程速度场、压力场以及自由表面的求解。通过试验测量获取了K512型蜡料的热物理性能和流变性能的相关数据，拟合得到粘度模型参数。分别在蜡料常粘度和变粘度模型两种条件下对扳机铸件蜡模充型过程进行模拟，结果表明，所建立蜡模充型过程数学模型能较好地描述蜡料的动态流变特性和传热行为。     

用流动模拟分析解决型腔充模排气不良

根据改变塑件局部结构 ,相应地进行熔体充模流动过程计算机模拟分析及比较结果 ,对注射模具型腔结构作局部的合理修改 ,可有效地解决型腔充模排气问题     

同步器齿环模锻金属流动规律分析及工艺改进

分析了同步器齿环模锻成形过程的金属流动特点,针对同步器齿环模锻成形后花键附件齿顶存在裂口的问题,为改善金属的充模流动状态,提出将齿形的充填由金属的径向流动为主变为轴向镦挤流动为主的模式。应用刚塑性有限元理论及数值软件,对同步环的模锻过程进行了模拟,得出齿顶裂口的原因是齿顶金属充不满所致。通过加大环坯的内、外直径,改变了环坯在模具型腔中的定位,工艺改进有效的改善了齿形形成过程中金属的径、轴向流动状况。模拟结果显示,工艺改进后,花键上方齿顶成形饱满。批量生产后的产品检测未发现齿顶有裂口。     

直齿圆柱齿轮浮动凹模冷闭式镦挤成形数值模拟分析

结合齿轮浮动凹模锻造和分流锻造技术,提出了一模两击式直齿轮冷闭式镦挤新技术,即先进行环形坯料带活动芯轴的镦挤预锻,后进行无芯轴空心分流终锻的两步成形工艺.并通过DEFORM-3D数值模拟分析和比较,验证了该技术能解决成形力过大和齿形充不满等缺陷,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案.     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺改进及模拟分析

采用三维有限元方法,分析了中心分流法两步成形直齿圆柱齿轮精锻工艺。模拟了两种齿轮精锻工艺方案,通过对模拟结果的比较分析,得到了相对优化的工艺方案。结果可以看出,只在下模带凸台的工艺方案,使得上端部的齿形无法完全充满。改进后的工艺方案是,使上模带有与下模同样的凸台,从而更好地起到分流的作用,使得齿形充填良好。从本文实例中可以看出,有限元分析方法对提高锻造工艺设计水平具有显著作用。     

齿形组合凹模等强度分析及优化

文章介绍了运用统一强度理论、等强度分析和有限元模拟对齿形冷挤压凹模进行优化设计的过程。齿形凹模不能直接应用Lamé公式进行等强度分析,可先将齿形凹模简化为常用的直圆筒型组合凹模,再应用Lamé公式进行等强度分析,确定组合凹模的分层半径和过盈量。根据结构参数建立有限元模型进行等效应力分析,以组合凹模各层达到其许用应力值为目标,调整过盈量,达到优化设计的目的。     

太阳轮内外齿冷挤压成形工艺方案研究

太阳轮是行星齿轮传动机构中重要的零件,针对太阳轮的结构特点提出了一次成形和分步成形的两种冷挤压成形外齿和内花键的工艺方案。运用Deform-3D塑性有限元分析软件对这两种方案的成形过程进行数值模拟,并对其成形过程和成形质量进行了分析比较。数值模拟和工艺试验表明:太阳轮可以通过分步冷挤压成形的工艺方法成形出质量合格的内花键和外齿;分步成形的工艺方法能够简化凸模结构和提高模具使用寿命,同时可以避免一次成形工艺方法中由于金属堆积等因素造成的质量缺陷;分步成形工艺方法中增加了精整外齿工艺,在保证内花键成形质量的同时提高了外齿的成形质量。     

冷滚轧渐开线花键成形原理及理论误差计算分析

通过对冷滚轧渐开线花键加工原理分析，按照空间啮合原理，建立了花键齿面三维数学模型，揭示了花键冷滚轧过程中滚轮和工件之间运动规律。针对花键的齿形误差和齿向误差，按照误差计算原理，得出了计算结果及其随安装角改变的变化规律。并对花键成形原理进行分析，指出了花键的成形方法为范成法。为正确设计滚轮奠定了基础。     

VB环境下应用Pro/E与AGW进行搓齿模具参数化设计

搓齿模具的设计质量和效率是精密冷滚轧技术中关键环节之一。本文介绍了在VB环境下应用Pro/E,AGW软件进行搓齿模具参数化设计及开发过程,简述了花键轴和搓齿模具参数化设计方法及其相互关系,并分析了花键轴成形过程及相关因素,对经过参数化设计得到的搓齿模具进行成形模拟,将工件成形后的渐开线花键轮廓齿形与理论渐开线花键轮廓齿形进行对比,验证了设计方法的可行性。为后续的设计分析、数字模拟仿真及产品系列化生产提供技术支持。     

冷敲花键相邻齿槽之间成形影响的分析

在分析花键冷敲成形原理的基础上,采用ABAQUS/Explicit算法对花键冷敲相邻齿槽成形过程进行了有限元模拟仿真,研究了工件经过不同敲打次数后两个相邻齿槽的应力、应变分布规律。在自行研制的LQ200型冷敲设备上加工花键轴,利用光学显微镜研究冷敲花键不同成形区的显微组织形貌,以及不同成形区的影响层深度。结果表明:冷敲成形属于局部表层成形,敲打齿槽在敲击时应力波扩散到了相邻齿槽,应力波对相邻齿槽齿顶、齿侧、齿根的影响依次减小,敲打齿槽在敲击时对相邻齿槽的应变影响很小;齿顶成形区分度圆以上均为影响区,相比齿侧、齿根成形区,齿顶影响区范围最大;齿侧成形区的影响区深度大约为1 mm;齿根成形区的影响区深度大约为600μm。     

矩形花键冷挤压成形工艺参数多目标优化

针对矩形花键冷挤压成形中出现齿形充填不饱满和成形力过大的缺陷问题,以x1(坯料直径)、x2(坯料初始倒角)、x3(入模半角)为优化变量,采用响应面法结合有限元数值模拟对花键冷挤压成形工艺参数进行多目标优化。根据实验设计结果分别建立了两个目标函数的二阶响应面模型,方差分析结果表明,模型预测精度高并能够较好地描述两个目标函数关于设计变量的响应。在优化范围内得到矩形花键轴成形最优工艺参数为:x1=Ф48.5 mm,x2=20°,x3=15°。将优化后的工艺参数进行实际验证,结果表明:前端塌角量降至0.27 mm,最大成形力降至1300 k N。工艺试验证明了采用多目标优化得到的工艺参数可以获得合格的产品。     

真空压强对小模数花键离子渗氮性能的影响

小模数花键零件在离子渗氮过程中,经常出现齿根或节圆位置渗不上和渗层浅等问题。针对这一问题,选取典型转子类零件,通过在300、400、500、600、700 Pa的真空压强下,对其内花键进行离子渗氮试验。研究得出当炉内通入氩气,真空压强为600、700 Pa 时,能够保证内花键齿顶、节圆、齿根的渗层偏差控制在设计所要求的0.02 mm以内,同时显微组织和表面硬度也符合工艺要求。     

花键冷滚压精密成形力学分析与数值模拟

分析了花键冷滚压成形过程,对冷滚压精密成形过程的单位平均压力、冷滚压接触面积和滚压力进行了分析与计算.在此基础上,建立了花键冷滚压过程的力学模型与数学模型,并对花键冷滚压成形过程进行了数值模拟.通过对理论分析、数值模拟和试验研究的对比分析,为花键冷滚压成形工艺的研究与应用提供了理论依据.     

冷搓成形工艺参数对花键晶粒度影响的研究

根据花键轴零件冷搓时所使用刀具的参数以及轴坯的基本参数建立模型;对花键轴的冷搓加工过程进行数值模拟,模拟的花键齿形与实际相符。在此基础上设置模型的微观仿真参数,从微观层面上对加工过程中微观尺寸的变化进行仿真。由于材料性能与其晶粒尺寸有关,故冷搓成形过程中以微观晶粒尺寸与数量变化情况作为指标,采用正交试验探究摩擦因数、搓齿运动速度以及环境温度对晶粒度的影响程度。通过极差和方差法分析3个因素对材料微观晶粒尺寸的影响,得到搓齿运动速度对晶粒尺寸的影响显著。     

轧机卷取机卷筒花键套的失效分析及结构改进

针对某公司2台四立柱二十辊可逆轧机的左右卷取机所使用花键套自投产后实际工作时间仅680天即出现法兰开裂或断裂,阻碍了轧机的正常生产。本文基于Solidworks对花键套受力情况进行仿真,并经过有限元运算后,对其结构重新优化改进。提出了将整体花键套在带孔法兰处分为前后剖分式结构,前部法兰材质使用高强度合金钢,后部仍采用原铜材料,前后部分通过圆柱面定位,形成组合式花键套,提高了安全系数、减少了变形,解决了花键套法兰开裂或断裂的问题。     

有限条法模拟直缝焊管成型过程

以结构分析有限条法为基础,基于固体力学有限形变理论的Ｕｐｄａｔｅｄ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ法,建立了弹塑性大变形样条有限条法,并用于模拟直缝焊管的成型过程,获得了变形带材的三维位移场、应变场和应力场。分析结果表明,带材边缘部位是焊管成型过程的主要变形区,其应变、应力值的大小将直接影响焊管质量,是焊管生产中一个值得重视的问题。文中提出的方法可以有效地分析直缝焊管成型过程,并将用于分析其它开口冷弯型钢成