模具入口角度对铜排连续挤压扩展成形的影响

连续挤压扩展成形是一种先进的铜排制造方法,而模具入口角度是影响产品成形的重要因素。根据连续挤压变形特点,采用刚粘塑性有限元法,应用Deform-3D软件,针对模具的不同入口角度进行连续挤压变形过程的模拟。分析了不同模具入口角度对连续挤压各变形区温度、等效应力、等效应变、速度场以及工模具载荷产生的影响。结果表明,在扩展成形阶段,当模具入口角度为15°时,变形金属等效应力分布均匀,拐角处应力集中小,定径带处金属流动速度的均方差最小仅为0.05,挤压轮扭矩和腔体载荷都比较合理,有利于扩展成形。通过试验验证了模拟结果,为连续挤压模具优化设计提供了重要的理论依据。     

一种变速器行星架多向精密成形工艺

根据一种变速器行星架的结构特点,提出一种新的多向精密成形工艺,可一次性成形出带4个侧面方孔的行星架锻件。利用有限元模拟软件Deform-3D,对变速器行星架的多向精密成形工艺进行了数值模拟。分析了成形过程中的载荷-时间曲线、等效应力分布等,根据模拟结果设计了行星架多向精密成形模具结构,分析了关键模具部件的强度,最后进行了工艺试验。研究结果表明,提出的行星架多向精密成形工艺是可行的,模具结构合理可靠,试验得到的行星架锻件充填饱满、尺寸符合设计要求。对该类零件及其他相似零件的生产具有一定的指导意义。     

基于DEFORM的飞壳内棘齿冷挤压凹模设计

采用有限元软件DEFORM_3D模拟飞壳内棘齿冷挤压成形过程,根据对单层凹模应力分析得到的结果设计了棘齿冷挤压成形的双层组合凹模,并通过对预应力组合凹模数值模拟分析,获得内棘齿成形条件下的挤压模具应力应变分布,得出组合凹模的最大等效应力比整体式凹模的低得多,模具强度得到了较大提高,最终合理设计了模具。     

曲拐模锻成形过程数值模拟

以锻钢曲拐为研究对象,运用Deform-3D模拟软件中的成形模块对锻件模锻成形变形过程进行数值模拟,分析锻件毛坯在成形过程中的等效应力、等效应变和成形力。通过对锻后的锻件毛坯与工件进行对比,为曲拐模锻成形提供理论依据。     

突缘叉模锻的设计改进

介绍了突缘叉锻件的模锻改进工艺。通过计算镦粗压力、模锻压力及切边压力,选用了相应吨位的热模锻压力机。设计了突缘叉锻件在热模锻压力机上的模具结构,从而提高锻件尺寸精度、减少材料消耗、降低报废率。在生产实践中切实可行,取得了较好的经济效果。     

锻件结构对轮毂产品性能的影响

针对轮毂力学性能不高的问题,探索锻件结构对其性能的影响。通过有限元分析软件模拟对比了不同结构锻件的塑性应变、等效应力和应力三轴度,优选出较优的锻件和模具结构,并经过生产试制进行了验证。结果表明:锻件的结构是影响锻件最终性能的主要因素之一。复合挤压成形的锻件变形更均匀,综合力学性能更优。     

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。     

汽车突缘叉热锻模具磨损的有限元分析及验证

在热锻过程中,模具表面不断受到循环机械载荷和热冲击的影响,因此,磨损成为模具失效的主要原因.针对汽车突缘叉模具磨损严重的问题,提出了一种突缘叉热锻成形工艺,基于Archard磨损理论模型,建立了突缘叉热锻成形过程中的热-力耦合有限元模型,并研究了热锻成形过程中锻件的成形情况,同时对模具磨损最严重的位置进行了预测,最后通...     

突缘叉锻造成形预应力组合模具改进

在突缘叉锻造成形过程中,上模模腔底部容易开裂,导致锻件出毛刺,增加生产风险。利用Deform软件分析了突缘叉锻造成形过程的金属流动规律和模腔开裂原因。结果表明:模腔凸台在冲击载荷下出现应力集中并导致模具断裂失效。通过在模具上添加预应力环以抵消模具所受冲击载荷、降低模具应力,并利用Solid Works软件计算了预应力。优化结果表明:采用组合模具结构时,模具与应力环最大预应力分别为480和420 MPa,均处于安全范围内。模具原始开裂位置应力降低了约950 MPa,生产过程中,模具始开裂前锻件的产量由200件左右提高到2700件左右。     

接套体多向精密挤压成形

多向精密挤压成形技术是坯料成形的一种新工艺，其成形过程如下：将多向精密挤压成形模具安装在多向模锻压力机上．放置毛坯，使用垂直和水平方向的；中头同时或依次对坯料进行加压，最终获得形状复杂的精密锻件。多向精密挤压实质上就是闭式模锻和挤压的联合。     

成形速度对转向节热挤压系统的影响

针对转向节热挤压模具寿命普遍低下的问题,采用有限元数值模拟方法研究了不同成形速度对热挤压系统力、热两方面的影响规律。结果表明:在转向节热挤压过程中,最大挤压力、凹模应力集中区最大主应力、挤压锻件最高温度、模具表层最高温度均随成形速度的增加而增大。这对如何减缓模具失效、提高模具寿命提供了理论参考。     

基于正交试验的LED散热器冷锻成形工艺参数优化

利用FORGE-3D有限元模拟软件对LED散热器的冷锻成形过程进行模拟与分析,得到了1050铝合金零件在冷锻成形过程中的成形载荷与模具磨损变化规律。基于数值模拟和正交试验法,分析了摩擦因数、桥口圆角半径、挤压速度和锻件飞边厚度对成形载荷和模具磨损的影响规律。结果表明:4组因素中,飞边厚度对成形载荷的影响最大,挤压速度对模具磨损的影响最大。综合考虑4组因素的模拟结果确定了最优方案,即摩擦因数为0. 06、挤压速度为5 mm·s~(-1)、飞边厚度为0. 6 mm、桥口圆角半径为1. 5 mm。该研究为大功率LED散热器零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

基于响应面法的汽车发电机磁极锻造成形工艺多目标优化

针对汽车发电机磁极锻造成形过程中出现的填充不满、成形载荷过大、局部应力过大等缺陷,采用Deform软件对磁极锻造成形过程进行数值模拟分析。以降低未填充率、成形载荷和局部应力最大值为优化目标,以坯料直径、锻件温度、挤压速度和摩擦条件为优化变量,通过4因素5水平的中心复合试验,采用响应面法进行建模分析,最终得到3个优化目标的二阶响应面模型;对所建立的模型进行方差分析,通过模拟试验验证了该模型的准确性和可靠性。实际生产表明:采用优化工艺参数组合可以得到成形缺陷较小的磁极锻件,锻件成形精度可以达到±0.5 mm;成形载荷和局部应力最大值得到降低;提高了模具寿命及生产效率。     

不同高宽比对铝合金桥形件成形性的影响

为揭示桥形件成形时的塑性流动规律,利用三维有限元模拟软件对不同高宽比条件下的成形过程进行了仿真模拟和对比分析,并确定了初步的挤压成形工艺方案。研究结果表明:在该锻件的变形过程中,当凸模压下量S分别为10.71、21.41和28.90 mm时,S=21.41 mm时的等效应变分布、等效应力分布皆较为均匀,此时,窄桥宽度W=20 mm、高宽比H/W=3.15的桥形件的等效应变差值最小,等效应力最大值最低。应用本文模拟和试验的成形工艺参数和方案,可一次成形得到尺寸和性能皆符合产品要求的桥形锻件。     

枝杈类锻件挤压成形折叠缺陷影响参数分析

面向枝杈类锻件挤压成形过程中的折叠缺陷,基于正交设计法,采用数值模拟与实验相结合的方法研究成形参数对折叠缺陷的影响。数值模拟结果表明:折叠长度随冲头底锥相对直径d/D(d为冲头底锥直径,D为挤压筒直径)、枝杈角度α的增大而增大,随枝杈根部圆角半径r、模具圆弧外端与冲头环形平面距离h的增大而减小。通过极差分析,发现对折叠长度的影响程度依次为:冲头底锥相对直径d/D,模具圆弧外端与冲头环形平面距离h,枝杈角度α,圆角半径r。挤压成形实验的实验结果与数值模拟结果相吻合,验证了数值模拟的准确性,可供枝杈类锻件的无缺陷锻造参考。     

铝粉等通道挤压-正向挤压固结模拟及模具优化设计

等通道挤压-正向挤压(ECAP-FE)工艺可作为金属粉末固结的新工艺。针对纯铝粉末,采用Deform软件对ECAP-FE工艺进行热力耦合有限元模拟分析,剖析铝粉的固结行为。结果显示,ECAP-FE工艺对粉末多孔体具有强烈的致密效果,不同的模具参数对挤压变形的挤压成形力和等效应变均匀性存在不同程度的影响。研究结果表明,挤压比对挤压成形力影响显著,而模具模面角对等效应变均匀性影响较大。分析可得,当采用模具模面角为45°、过渡距离为20 mm、挤压比为6. 25的模具结构参数进行组合挤压时,既可以降低挤压成形力,又能提高等效应变均匀性。通过研究分析为模具的设计和铝粉致密化提供了理论依据。     

汽车滑动叉闭式模锻工艺研究

针对某型号汽车滑动叉锻件的形状特点,对其进行了闭式模锻工艺分析,金属的主要成形方式为正挤压、镦粗复合成形;根据金属流动规律,在合理的位置设计了余料腔。建立了滑动叉三维数值模型,进行了数值模拟,验证了工艺分析的合理性。根据模拟结果设计了平锻模具,并进行了工艺实验,得到了优质锻件。实验结果表明,相对于开式模锻成形,用平锻一次挤压成形,工步少、材料消耗低,经济效益好。     

汽车离合器盘毂温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对汽车离合器盘毂齿形成形困难的特点,基于闭塞式锻造提出了完整的成形工艺方案。使用Deform-3D模拟软件分析了锻件的始锻温度、连皮厚度及位置对锻件成形时的最大等效应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响。通过数值模拟确定了最佳锻造温度、最佳连皮厚度及位置。模拟结果得到了实验验证。     

对半轴套管热挤压成形载荷影响参数的探讨

半轴套管属于长轴类空心锻件,根据零件的结构特点和使用要求,确定了热挤压成形工艺方案。采用有限元软件分析了成形载荷的影响参数,主要工艺参数包括坯料加热温度、挤压速度、模具预热温度和摩擦因数等。并运用了正交试验设计方法对模拟结果进行显著性处理。结果表明,挤压速度对成形载荷的影响最为显著,模具预热温度的影响则最小。通过试验验证了模拟的准确性,为实际生产提供了理论指导。     

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。