冷挤压组合凹模失效分析及挤压过程数值模拟

通过观察螺钉冷挤压成形中组合凹模的失效现象,发现组合凹模的失效形式为疲劳裂纹,其主要出现在挤压锥角部分,且沿与凹模内表面成45°的方向产生并向外表面扩展。利用DEFORM-2D软件对螺钉挤压成形进行数值模拟,分析组合凹模的应力分布及变化趋势,探讨组合凹模的疲劳破坏机理,进而为冷挤压组合凹模的工艺改进和模具优化设计提供理论依据。     

挤压温度对温挤压模具载荷和应力的影响研究

在生产中发现,当生产挤压壳体零件的不足200件时,多数模具因反复受载而开裂失效,而挤压温度的高低直接影响模具承受载荷和应力的情况。基于此,利用Deform仿真模拟软件及工艺试验来探讨挤压温度对模具载荷和应力的影响规律,寻找合理的挤压温度范围用以提高模具寿命。通过模拟获得温挤压时模具温度场分布图,不同温度下凸模载荷、凹模载荷与挤压行程的关系曲线图,凸模等效应力、凹模等效应力与凸模冲程的曲线关系图。采用相同的参数对壳体零件进行了实际加工,实验与模拟结果较吻合。通过分析可知:对模具材料3Cr2W8V钢进行温挤压时,挤压温度不低于700℃时,可以有效避免模具开裂,有效提高模具寿命。     

连杆盖温挤压凹模设计与结构改进

用ANSYS软件对汽车发动机连杆盖温挤压凹模进行数值模拟,分析了凹模结构对凹模强度的影响,对凹模结构进行优化,获得了合理的凹模结构,延长了模具使用寿命。     

浅析挤压温度对磁轭温挤压模具的影响

通过有限元分析软件DEFORM-3D对4Cr5MoSiV1材质的磁轭温挤压模具进行了分析,找出了挤压温度对磁轭温挤压模具温度、模具挤压力、凹模载荷、模具应力的影响分析。试验证明:随着挤压温度升高,挤压力下降,模具应力小,特别是挤压终了时凹模载荷小,模具发生塑性变形倾向小;然而,挤压温度越高,工件挤压终了时模具表面温度越高,会使模具出现冷热疲劳造成模具早期失效。     

汽车变速箱结合齿坯精锻成形组合凹模设计

倒挡结合齿是汽车变速箱中重要的零件,针对某款结合齿坯精锻成形过程中发生的整体模具低周疲劳开裂问题,提出一种适用于热精锻的组合凹模结构。运用有限元分析软件对组合凹模进行模具应力分析,模拟结果表明:采用组合凹模结构可以降低危险区域的拉应力值50%以上,避免了低周疲劳开裂缺陷;增大组合凹模外圈直径可以改善模具受力状况并降低在结合处钻料的风险;适当减小组合凹模过盈量可以避免外圈在工作状态下的塑性变形。     

射孔弹壳体冷挤压工艺分析及有限元模拟

针对射孔弹壳体挤压件进行了工艺分析。对比了一次性成形和预挤压-变薄拉深加顶镦两种工艺方案,并比较了整体式凹模和预应力组合凹模两种不同模具结构对成形的影响。采用有限元软件Deform2D对不同工艺方案和模具结构进行了模拟验证。结果表明,采用两次挤压成形工艺方案,同时选用预应力组合凹模结构,可显著提高挤压凹模的承载能力,使凹模内壁所受等效应力降低到安全范围内。     

基于Deform-3D冷挤压凹模应力集中规律的定量研究

以正方形挤压凹模为例,运用有限元仿真模拟软件Deform-3D对凹模进行应力分析,在凹模应力集中研究中引入理论应力系数KT,提出拟合KT值与凹模拐角处圆角半径R之间的函数关系,以此达到定量研究凹模应力集中程度的目的。试验结果与分析表明,KT值的引入能更准确描述凹模应力集中程度的变化规律,并拟合得到KT值与R的函数关系,对比分析表明,拟合函数能很好地表达圆角半径变化对凹模应力集中程度的影响规律,达到定量研究的目的。     

凿岩钎头壳体温挤压凹模的有限元分析

运用有限元分析软件ANSYS的接触分析,对凿岩钎头壳体温挤压成型凹模进行了数值模拟。采用大变形弹塑性有限元方法,接触类型采用面-面接触的半柔体-柔体接触,对不同摩擦系数下,挤压凹模的总体等效应力场、凹模不同剖面和不同表面的等效应力情况、凹模的剪应力进行了分析。结果表明：凹模工作的危险区域分布在成型排粉沟的凸面附近,挤压过程中凹模和坯料之间合适的摩擦系数取值在0．10～0．15之间。结合工业考核．对挤压模具和挤压工艺进行了改进。     

凹模周期性振动对锥齿轮轴冷挤压的影响

针对锥齿轮轴冷挤压成形过程中挤压件齿形冲不满等问题,尝试采用一种新的冷挤压工艺,即在冷挤压成形过程中给凹模施加周期性振动激励信号。运用DEFORM-3D有限元分析软件构建系统模拟模型,分别对有、无给凹模施加周期性振动两种挤压情形进行模拟,并进行多方面的比较分析。模拟和分析结果表明,相较于凹模固定不动挤压的金属流动最大速度37.8 mm/s,给凹模施加周期性振动能进一步促进金属流动,流动速度大大提高,最大达到85.6 mm/s,网格流线变形程度变小,应力分布变得较为均匀,增大了塑性变形量,降低了成形抗力。     

车用突缘外套件温挤压成形及模具磨损研究

基于DEFORM-3D软件研究了车用突缘外套件温挤压成形工艺参数对挤压成形过程的影响以及凹模磨损。以成形载荷为评价指标,通过正交实验获得了温挤压成形最佳工艺参数组合,即模具温度350℃,坯料温度900℃,摩擦系数0.15,凸模速度12mm/s。基于Archard磨损模型,对凹模磨损情况进行了模拟,并和实际情况相对照,提出了减少模具磨损的方法。研究结果对车用突缘外套件的实际温挤压生产具有一定的指导意义。     

非圆内孔接头精密塑性成形工艺及数值模拟

针对非圆内孔接头的实际要求,从非圆内孔接头锻造加工工艺入手,提出温反挤压和变薄拉深相结合的成形工艺。利用有限元软件MSC.Marc对非圆内孔接头成形过程进行数值模拟分析,得到了非圆内孔接头成形的充填情况以及成形过程中各力能参数变化趋势;并采用自行设计的实验模具,对非圆内孔接头进行了成形实验研究。实验结果和数值模拟结果相吻合,验证了该工艺的可行性。     

两种数值模拟方法在铝合金挤压模具优化设计中的对比

利用MSC.Marc和MSC.SuperForge两种数值模拟软件对铝合金挤压棒材件进行分析对比,有限体积法在工程应用中对大挤压比、形状复杂的型材的挤压成形计算具有较大的优势.针对平面导流模具和分流模具对其在挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了详细的比较分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材的流动是否均衡没有直接的联系.     

基于Dynaform的微波炉外壳成形仿真分析与模具设计

针对微波炉外壳冲压时易破裂和回弹的缺点,利用有限元建立了壳体模型及Dynaform软件对冲压过程中板料流动进行了数值仿真,分析并优化了成形工艺参数,在此基础上设计了模具。试模结果表明,工艺参数设置合理,仿真分析结果与实际冲压结果吻合,生产的零件满足了客户使用要求。     

地弹簧芯轴冷温复合挤压成形数值模拟

介绍了地弹簧芯轴零件冷温挤压复合工艺及数值模拟,通过分析不同的挤压参数和设计参数如凹模的过渡圆角、模具与工件间的摩擦系数和温挤压加热温度,通过模拟来观察这些参数对挤压力、成形工件质量、工件应力分布、温度分布变化等的影响,从而达到选出最佳的工艺参数,优化工艺的目的。     

平面分流组合模三维实体造型与有限元分析

以有限元软件ANSYS为工作平台,建立平面分流组合模的三维实体模型,在确定边界条件和工作载荷的基础上,对模具在挤压过程中的温度场和应力场进行了有限元计算。通过对计算结果进行分析,发现在模桥与模芯相接处有较大的应力集中,与出现裂纹的位置相吻合,说明应力集中是模具桥裂的主要原因之一。这一结果与生产实际情况相吻合。     

亚热精密成形过程模具磨损的数值模拟研究

采用数值模拟技术分析了亚热挤压成形阶段坯料及模具上的参量变化。基于修正的磨损模型,将其引入到有限元数值模拟软件中,对亚热挤压过程中模具磨损量的变化情况进行了分析,得到了不同变形阶段的瞬时磨损曲线及一次成形结束时的综合磨损曲线。利用研究结果对模具的磨损寿命进行了预测,与实际情况对比,两者吻合较好。     

基于DEFORM-3D的离合块冷挤压工艺优化

对离合块零件进行了工艺分析,提出了两种不同的方案,通过建立有限元模型,并借助DEFORM-3D对该零件两方案进行了数值模拟,把模拟得到的应力、应变、速度、载荷等数据与实际冷挤压生产工艺相结合,通过多次计算机模拟确定了:方案一不合理,并分析了导致模具损坏的原因;方案二的结果较优,与实际挤压情况相符合,最终挤压出符合图纸要求的合格产品.     

异型铜带连续挤压过程的数值模拟研究

利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过对模腔结构的优化设计,使金属流动趋于均匀。在TLJ400连续挤压机上进行了异型铜带的连续挤压工艺试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。     

基于DEFORM的支撑轴挤压凹模有限元模拟分析

借助有限元分析软件DEFoRM对支撑轴挤压过程进行了动态有限元模拟,得到了不同压下量时凹模的应力分布.研究了凹模应力在整个挤压过程中的变化情况,尤其是凹模内壁上的应力分布.为非均布载荷下组合凹模的优化设计和分析提供了依据.     

铝材长方形空心管挤压过程数值模拟与模具结构优化设计

对AA1100铝材长方形空心管的挤压过程使用数值分析软件SuperForge进行数值模拟。在挤压生产中,金属流出工作带时的流速均匀性是得到高质量型材的关键。在挤压生产中通常采用几种方法修改模具,消除流速不均,例如修改分流孔的大小、形状和位置分布,修改工作带长度和焊合室形状尺寸等。本文通过数值模拟发现在长方形空心管挤压的初始模具设计中型材截面流速不均匀,造成端面不平。对此,提出了三种模具修改方案,并分别对其进行了数值模拟,经过分析比较确定了最佳模具设计方案,由此方案可以生产出合格的挤压件。