方形孔轴套冷挤压成形工艺研究及数值模拟分析

目的通过对方形孔轴套的分析,确定冷挤压工艺成形方形孔轴套的可行性,为方形孔轴套的实际生产提供理论依据和支持。方法结合Deform软件,对方形孔轴套的挤压成形过程进行了数值模拟,重点分析了零件在冷挤压成形过程中的应力场、应变场的变化情况。结果通过模拟得出,在成形难度大的区域没有出现折叠和破裂缺陷。结论确定了冷挤压工艺成形方形孔轴套的可行性。     

深孔变壁厚锥形件冷挤压工艺与模具设计

深孔变壁厚锥形件需要3次挤压成形,给出了该零件冷挤压工艺和实用的模具结构,论述了反挤压工序件与成品正挤压模腔的关系,以及凸模和凹模设计.该模具采用伸缩式双级卸料装置,实现较大行程的卸料.     

底螺冷挤压工艺及模具设计

通过对底螺零件的加工工艺进行了分析,介绍了底螺冷挤压模具结构及工作过程,并进行了工艺计算,提出了冷挤压凹模和凸模的设计方法,保证了底螺冷挤压成形的顺利进行.     

细密沟槽铝合金挤压件模具的改进

对细密沟槽铝合金挤压件的结构进行了分析,研究和探讨了该类冷挤压件的成形过程.通过对挤压过程中金属的流动,以及模具的受力分析和模具结构的改进,解决了该类零件在挤压过程中上模的断齿问题.     

配电柜连接器锻造工艺研究及数值模拟分析

目的 研究曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。方法 针对配电柜连接器结构有高筋的特点,设计出一套曲面分模工艺方案。同时根据其合模过程中出现的错位现象,设计出一套带有锁扣装置的模具。另外通过增加坯料长度和圆角,解决实际生产中出现的折叠缺陷。最后通过有限元模拟软件DEFORM-3D,模拟了成形过程,获得成形过程的金属流动情况、等效应变分布以及成形载荷变化情况,并根据模拟结果进行了生产试验。结果 通过模拟结果及工艺试验结果显示,该零件的两侧高筋可以成形完全,同时未出现折叠等缺陷。结论 验证了曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。     

多向挤压模具及三通件的成形流动分析

利用有限元分析软件Msc Marc来模拟三通阀体零件多向主动加载成形过程.通过对多向同步加载、多向分步加载、多向顺序加载等3种不同成形方式的金属流线,以及加载过程中挤压力曲线的比较,得出了多向分步加载时挤压力曲线平滑,对模具损伤较小,而且不会出现金属折叠,为最佳的加载工艺方案.详细论述了多向分步加载时金属的流动规律,即首先向右方向的凸模1与凹模间的间隙流入,随后才向凸模2与凹模间半圆柱形凸起的空腔流入.     

汽车轻量化连接用自流钻螺钉挤压成形工艺研究

目的 针对自流钻螺钉现有工艺生产效率低、易产生晶粒粗大等问题,提出了一种新的多工步冷挤压成形工艺——利用模腔控制螺钉尾部形状,并验证了该工艺的可行性。方法 利用有限元软件DEFORM- 3D对提出的3种不同冷挤压方案成形过程中的金属流动规律、材料填充情况、成形力进行了数值模拟,讨论了方案一和方案二中锻造缺陷产生的原因,最后根据方案三的模拟结果设计了相应模具并进行了试验验证。结果 根据方案三成形出的自流钻螺钉充填饱满,第一道工序是将圆棒坯料一端直接挤压成螺钉特定的尾部形状,该工序所需成形力为42.4 kN。第二道工序是将螺钉头部镦粗,该工序所需成形力为58.2 kN。第三道工序是终锻成形,该工序所需成形力为287.4 kN。结论 通过有限元模拟,确定了自流钻螺钉三工步冷挤压成形工艺,提出了能够避免折叠产生的预制坯形状和模具结构,实现了自流钻螺钉尾部的可控成形。通过试验验证,形成了稳定的成形工艺窗口和可靠性较高的模具结构,实现了该产品的批量生产。     

变速箱长柄法兰轴工艺分析及模具关键结构设计

目的 根据长柄法兰轴的结构特点,制定一套产品的成形工艺方案并投入到生产中。方法 法兰轴是双离合器变速器输出端与差速器连接的重要零件,其形状复杂,成形难度较大,根据产品的特点,制定温锻–冷锻联合成形的工艺方案。针对温锻工序中锻件内腔难以充满的问题,利用DEFORM对工艺中的关键步骤进行模拟仿真,并根据模拟结果对模具进行补偿设计,使锻件内腔底部与模具之间的间隙降至0.3 mm以下。考虑到金属的剧烈流动会加重模具的磨损,设计一套模具润滑系统,以提高模具的使用寿命。而锻造过程中模腔内形成密闭空间,压缩的空气会阻碍金属充填型腔,因此,在凹模与凸模上设计出一套模具排气系统,以避免塌角缺陷的产生。结果 实现了长柄法兰轴工件的工业化生产,生产效率可达每分钟12.5只。结论 根据数值模拟的结果对模腔面进行优化,设计了一套模具的润滑结构与排气结构,避免了锻造缺陷的产生,为双离合器变速箱长柄法兰轴产品的温冷锻工艺生产提供了经验依据。     

深孔筒套精密成形工艺及模具设计

目的对深孔筒套精密件成形过程与难度进行分析,确定其工艺方案,设计出合适的成形模具,并保证零件尺寸精度。方法通过结合UG与CAD软件,制定零件成形工艺方案,绘制零件成形模具图。结果该零件须通过三套成形模具进行冷挤压成形,包括一次复合挤压和两次正挤压。结论该零件的成形模具能保证深孔筒套零件的成形精度并使其较好成形。     

双凸模冷径向挤压十字轴的模拟

针对十字轴零件特征,设计了十字轴零件的一次性冷挤压成形工艺,基于有限元分析软件Deform-3D平台,对十字轴冷挤压成形过程进行模拟。通过有限元数值模拟,对十字轴挤压过程中金属径向流动、加载载荷变化、内部的等效应力分布等做了分析,为汽车十字轴零件的单道次挤压成形生产提供数值参考。     

摆线液压马达内花键输出轴冷锻成形工艺与模具研究

目的 为了提高摆线液压马达内花键输出轴零件的加工效率及材料利用率、降低生产成本,提出一种冷精密成形的工艺与模具。方法 首先分析了摆线液压马达内花键输出轴的形状特点,初步制定了三工序冷挤压成形工艺:正挤细杆—反挤深孔—反挤花键孔,并通过数值模拟和实物实验对该成形工艺进行分析验证。在工艺实验中发现,采用线切割方法加工的第3序通体花键形状冲头,在与冲头套下端面交界处极易发生断裂。因此对花键冲头的结构和加工方法进行了调整,将冲头整体设计为圆柱台阶状,头部采用电火花加工方法加工一段花键形状,花键与圆柱部分采用锥角过渡。结果 实验结果显示,锻件成形工艺稳定,成形锻件精度较高,改进后的冲头寿命较高。结论 内花键输出轴成形工艺可行,改进的冲头结构降低了冲头产生应力集中的风险,提高了抵御偏载力的能力,成形工艺与模具满足了批量生产的考核。     

星形套冷态闭塞式精锻成形分析

目的提出星形套冷精锻成形工艺优化方案,提高模具使用寿命,对生产操作进行规范。方法分析零件结构,确定了合理的分模面;运用数值模拟方法,选取不同的冲头进给速度和冲头形状,对星形套冷精锻成形过程进行了模拟分析。结果获得了冷精锻成形过程中冲头进给速度和冲头形状对温度场、应力场、金属速度场、工作载荷和模具寿命的影响。结论通过分析冲头进给速度和冲头形状对星形套成形的影响,并对其进行控制和优化,得出了最优工艺参数区间,为实际生产提供了参考依据和理论指导。     

齿轮轴冷挤压工艺及模具设计

叙述了采用冷挤压工艺代替切削加工生产齿轮轴的优点,并对齿轮轴零件进行了工艺分析。拟制了冷挤压前的毛坯处理工艺路线及设计了冷挤压模具结构。     

拖钩套筒复合冷挤压数值模拟与毛坯优化

将挤压模具视为刚体,采用有限元分析软件MARC,对拖钩套筒零件进行了冷挤压过程的数值模拟计算。根据各主要阶段等效应力及等效应变的分布,总结了挤压过程中金属材料塑性流动的规律。以最大挤压力为目标,对毛坯的尺寸进行了优化,为挤压工艺的改善提供了依据。根据计算结果,得出了挤压完成后零件所受最大主应力数值及其分布规律,为后期模具强度的研究奠定了基础。     

花键轴开模冷挤压中局部镦粗问题及相关光塑性理论的研究

通过改变模具结构设计 ,找到了花键轴开模冷挤压成形中局部镦粗问题的解决办法 ,并在光塑性实验的基础上 ,提出了该解决方法的理论分析模型及引导长度的计算方法 ,根据计算值选取实际工艺参数 ,取得满意结果 .     

汽车空调压缩机驱动盘冷挤压的 Deform 模拟

采用冷挤压工艺成形汽车空调压缩机驱动盘。用Deform-3D软件对冷挤压过程进行数值模拟,分析了冷挤压成形过程金属流动、等效应变和速度分布等规律。结果表明,用冷挤压工艺成形驱动盘,成形载荷小,充填效果好,材料利用率较高。     

基于有限元的法兰轴结构件塑性成形工艺分析

目的 针对法兰轴结构件塑性成形过程复杂、工序繁琐、成形效率低、材料易折叠等问题,基于塑性成形理论,对汽车法兰轴零件进行工艺分析,提出2种冷镦成形方案,对法兰轴结构件进行塑性成形工艺研究。方法 分析汽车法兰轴的几何特征,采用有限元分析软件对2种冷镦成形方案的成形载荷进行模拟比较,确定较为合理的工艺方案,通过正交试验设计进一步进行工艺参数的优化,选取预成形角度A、摩擦因数B、冷镦速度C、终成形圆角直径R作为4个因素,每个因素对应3个水平,并以成形载荷大小作为考核指标。结果 通过有限元数值模拟技术,得到工艺1各工序载荷分别为403、521 kN,工艺2各工序载荷分别为226、518 kN。可知工艺2比工艺1效率高,模具使用寿命更长。最后通过正交试验法获得各因素对成形载荷影响大小的排序为:摩擦因数＞冷镦速度＞终成形圆角直径＞预成形角度,最优工艺组合为:预成形角度19°,摩擦因数0.2,冷镦速度15 mm/s,终成形圆角直径3 mm。结论 工艺2的冷镦成形方案缩短了锻件生产试验过程和修模时间,能够满足设计要求,为实际生产金属零部件提供了理论依据。     

凸模结构对大截面带筋方筒件挤压力的影响研究

目的 解决大截面铝合金带筋方筒构件在反挤压过程中成形力大的难题,实现在3 000 t压力机下成功制备内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。方法 提出了一种使用新型棱台凸模结构代替平凸模结构的方法,用主应力法得出了棱台凸模结构与平凸模结构的挤压力计算公式,对比分析了2种凸模结构反挤压成形力的大小,并用DEFORM有限元软件模拟分析了不同结构参数下的棱台凸模反挤压过程,最终进行工程试制,验证了反挤压工艺的可行性。结果 通过主应力法得出了方筒形件的变形力计算公式,得出棱台凸模结构反挤压成形力小于平凸模结构反挤压成形力,经模拟分析得出在反挤压过程中棱台凸模结构的最优结构参数为棱台斜角15°、棱台高度40 mm,并在3 000 t压力机上成功制得内孔为665 mm×665 mm的大截面带筋方筒形构件。结论 通过数值模拟分析可知,与采用平凸模结构相比,采用棱台凸模结构时的反挤压成形力降低了约13%,同时减少了挤压变形过程中的金属流动“死区”。经实验验证,在3 000 t压力机上成形了内孔为665 mm× 665 mm的大截面带筋方筒形构件,实现了省力挤压。