直齿圆柱齿轮双向镦挤精密成形工艺对比研究

为实现直齿圆柱齿轮精密成形,并克服传统工艺存在的成形力大、模具结构复杂等一些不足,在已有齿形凸模双向镦挤成形直齿圆柱齿轮的基础上提出了另外2种改进的成形工艺,分析了不同成形工艺下端面摩擦力对载荷的影响,利用有限元模拟软件DEFORM-3D分别对3种成形工艺进行了数值模拟研究,并提出了一种优化的成形新工艺——无齿凸模双向镦挤精密成形.结果表明:采用无齿凸模镦挤成形直齿圆柱齿轮在载荷及模具结构方面优于有齿凸模镦挤成形,其中,无齿凸模双向镦挤较有齿凸模双向镦挤,上、下凸模载荷下降约55%;无齿凸模双向镦挤较非对称凸模双向镦挤,上、下凸模载荷分别下降约50%、38%;无齿模具加工制造更容易,强度更高;新工艺的等效应力最大值为3种方案中最小,而且等效应力变化正常,无破坏现象出现.对优化后的成形工艺进行了试验研究,得到了齿形轮廓清晰、充填饱满、无折叠、开裂等缺陷的铅质试件,试验结果与模拟结果基本吻合.     

锥状凸模与柱形凸模圆孔翻边的比较分析

通过对锥状凸模与柱状凸模圆孔翻边应力应变分布的对比分析,阐明了采用锥状凸模进行圆孔翻边,可降低制件开裂处的周向应力,提高材料的极限变形程度和减少壁厚变簿.     

盒形件底面窄缝长孔冲压模具的设计

分析了窄缝长孔的冲裁工艺性,针对凸模高度悬臂和凹模孔间距过小的情况,采取镶块结构和保护套形式,解决了凸模、凹模断裂等失效的工艺问题.     

树脂复合钢板V型折弯回弹实验与仿真分析

为了研究模具圆角半径及凸模最大力对树脂复合钢板V型折弯回弹的影响,通过拉伸和搭接剪切试验获得了树脂复合钢板各层的力学性能数据,进行了树脂复合钢板的90°V型折弯回弹实验.对折弯回弹进行了有限元数值模拟,并与试验结果进行对比验证了90°V型折弯回弹有限元模型的可靠性,进一步分析了凸模圆角半径及其下行量对复合钢板折弯回弹角的影响规律,并由此预测出一组最优折弯工艺参数.结果表明:随着凸模下压量的增加,不同凸模圆角半径条件下,折弯回弹后角度大小先几乎直线下降而后有少量回升;将其转化为以凸模最大力为变量时,表现出类似的趋势.     

板料粘性介质胀形、聚氨酯以及钢凸模胀形的实验研究

采用胀形实验,对比研究了3种不同粘性介质胀形、粘性介质与聚氨酯及钢凸模胀形,以及在不同反向压力下粘性介质胀形对板料成形性能的影响.结果表明,采用粘性介质作为成形过程软凸模比聚氨酯和钢凸模具有较低的厚度减薄量和更均匀的壁厚分布,因此更能提高板料的成形性.     

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。     

基于数值模拟的极限凸翻边研究

为了提高薄板冲压成形零件的疲劳寿命,将半手工操作的落锤压制(冲压)方法改为高压橡皮成形(静压)方法而进行的工艺研究试验;同时,为高压橡皮半模成形确定最合适的工艺过程设计(CAPP)进行计算机仿真.运用自行开发的静-动力有限元软件分析橡皮成形凸模圆角半径和板料厚度对凸翻边成形极限的影响,并建立预测橡皮成形凸翻边成败的t极限翻边高度Hmax、凸模圆角半径r凸、板料厚度t的关系曲面.根据所得数值模拟的极限凸翻边高度Hmax模与7.7万吨橡皮囊液压机的试验结果Hmax实的对比,吻合很好;数值模拟将凸翻边起皱-压贴的真实过程描述得很清楚,而理论计算结果与物理实验结果有一定的差值.     

摩托车油箱外壳体整体成形工艺及模具设计

分析了摩托车油箱外壳体采用聚氨酯凸模整体冲压成形的工艺过程和特点,介绍了聚氨酯凸模的变形特点,给出了相应的模具结构及设计要点,提出了该方案今后的发展思路.采用这种结构和设计方法,能简化模具制造工艺,优化产品工艺,提高材料利用率,降低模具成本.     

圆形凸台件的冷挤压工艺及模具设计

对圆形凸台件的冷挤压工艺与机械加工工艺进行了比较,对圆形凸台件进行了冷挤压工艺分析,叙述了工艺难点,详细叙述了圆形凸台件冷挤压工艺的工序设计、毛坯计算、毛坯软化处理、凸、凹模的设计及模具整体设计、介绍了圆形凸台件的冷挤压工艺的优越性.     

无缝钢管局部径向模具塑性成形过程的三维有限元数值模拟

采用大变形弹塑性有限元理论,用DYNA3D(研究版)有限元软件,对无缝钢管局部径向模具塑性成形过程中当凸模的凹槽尺寸与凸模的圆弧半径发生变化时进行了数值模拟研究,得出了对成形钢管表面质量控制具有重要参考价值的结论,解决了成形钢管表面的压痕问题.