大尺寸内齿轮冷挤压成形工艺研究

对大尺寸内齿轮挤压成形过程进行数值模拟,系统地研究了坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形性能的影响,并对挤压成形工艺进行了优化.研究结果表明:坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形过程存在显著影响.当坯料内孔直径尺寸介于内齿轮的分度圆直径与冲头齿根圆直径之间时,内齿轮齿形充填均匀,齿形饱满.采用优化后的工艺对大尺寸内齿轮进行冷挤压成形试验,结果表明,提出的冷挤压成形工艺方案合理可行.     

内斜齿轮冷挤压成形工艺方案

首先对内斜齿轮的几何特点进行分析,并针对内斜齿轮在冷挤压成形时存在的成形力过大、成形质量差、挤压件脱模困难等技术难点,提出了采用浮动凸模的工艺方案。利用有限元软件DEFORM-3D,对空心坯料冷挤压工艺进行数值模拟分析,分别研究了坯料内孔直径、入模半角和定径带长度对挤压成形载荷和性能的影响。研究结果表明:当坯料内孔直径尺寸为Φ72. 5 mm、入模半角选取45°、定径带长度为20 mm时,内斜齿轮齿形充填均匀,齿形饱满,成形载荷也相对较小。采用浮动凸模的工艺进行内斜齿轮冷挤压成形工艺试验,证明了该工艺方案的可行性和数值模拟结果的正确性。     

大尺寸内齿轮冷挤压成形工艺研究

对大尺寸内齿轮挤压成形过程进行数值模拟,系统地研究了坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形性能的影响,并对挤压成形工艺进行了优化。研究结果表明:坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形过程存在显著影响。当坯料内孔直径尺寸介于内齿轮的分度圆直径与冲头齿根圆直径之间时,内齿轮齿形充填均匀,齿形饱满。采用优化后的工艺对大尺寸内齿轮进行冷挤压成形试验,结果表明,提出的冷挤压成形工艺方案合理可行。     

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。     

摩托车棘轮起动齿轮冷挤压齿工艺及模具设计

摩托车的棘轮、起动齿轮是起动器的重要组成部分，其制造精度高，工艺复杂，此文从工艺性分析，坯料选择，设备选型等方面阐述了两齿轮冷挤压齿成形工艺，对冷挤压模具结构，齿模设计补尝作了详细介绍。     

螺旋钻杆接头成形工艺方案设计及数值模拟分析

针对螺旋钻杆接头的结构特点,提出实心坯料复合挤压和空心坯料开式反挤压两种工艺方案.借助塑性有限元分析软件,模拟了两种方案的成形过程;针对空心坯料开式反挤压方案中出现镦粗失稳现象进行分析,提出在凸模工作带前端设计引导区的解决方案,并分析比较了两种方案的成形力情况.模拟结果显示,空心坯料开式反挤压比实心坯料复合挤压成形力降低了87.3％.工艺试验表明,空心坯料开式反挤压方案可成形出合格的冷挤压件.     

飞壳内棘齿冷挤压成形工艺设计及数值模拟分析

探讨自行车飞壳内棘齿的冷挤压成形问题.采用正交试验设计方法和有限元数值模拟软件Deform-3D对内棘齿的冷挤压成形工艺方案进行了设计和模拟,确定飞壳内棘齿成形的冷挤压工艺方案.得到的内棘齿齿部成形饱满,齿的端部塌角较小,满足挤压件的精度要求.获得了内棘齿冷挤压成形过程中的应力应变分布规律、金属流动规律和载荷-行程曲线,为工艺参数的选择和模具设计提供了详细的技术信息.     

载重汽车行星齿轮冷挤压成形工艺北大核心CSCD

载重汽车行星齿轮是汽车传动的重要零件,目前主要通过热锻制空心坯-冷挤压成形外齿的方式制造,该方式存在工艺路线长、成本高、耗能高的问题,严重制约了行星齿轮的发展与应用。针对该问题提出实心坯料一次冷挤压成形工艺方案,减少热锻相关工序,降低生产成本;建立行星齿轮一次冷挤压成形工艺方案有限元模型,通过DEFORM-3D有限元软件进行数值模拟分析,研究了凹模入模口半角、凹模定径带长度、下凸模锥顶角对成形质量、成形载荷的影响规律。研究结果表明:在凹模入模口半角为60°、凹模定径带长度为12 mm、下凸模锥顶角为12°时的成形质量较好。根据冷挤压一次成形工艺方案进行工艺试验,试验结果良好,满足预期要求,证实了该方案的可行性。     

直齿圆柱齿轮挤压工艺实验

论述了温挤压成形时存在模具磨损与挤出齿轮件头部凸的问题,分析了其产生的原因与造成的后果.为了节约成本与生产顺利进行,采用冷挤压工艺方案进行工艺实验.实验研究了齿轮相关参数﹑挤压力估算﹑工艺过程与模具结构优化,成功地挤出直齿圆柱齿轮零件,经过分析比较,冷挤压挤出的齿轮零件表面质量比温挤压的好,而且没有发现模具磨损现象.实验表明,冷挤压工艺方案是可行的,且能提高模具寿命﹑改善齿轮件的表面质量和节约成本.     

大模数圆柱直齿轮正挤压数值模拟与实验研究

根据某型圆柱直齿轮的结构特点,提出了正挤压成形工艺。基于数值模拟研究了凹模入模角和坯料直径对成形性的影响。结果表明:当凹模入模角取45°时,凹模型腔充填最好,能获得完美的齿形。采用优化后的工艺参数对圆柱直齿轮进行了冷挤压成形试验。结果表明,冷挤压成形工艺方案适合空心直齿轮的成形。     

车用齿轮轴零件精密成形工艺分析及数值模拟

提出了两种车用齿轮轴零件的冷挤压成形工艺方案,即不带背压装置的方案1与带有背压装置的方案2,同时对带有背压装置的冷挤压模具进行了设计。利用Deform-3D分别建立了两种方案的有限元模型并进行了成形数值模拟。模拟结果表明:采用带有背压装置的方案2时,工件的等效应力、等效应变、损伤值及成形载荷的最大值均小于方案1,同时成形质量较好。方案2比方案1可节材22%,且成形载荷只有方案1的86%。对两种工艺方案分别进行了试验验证,验证结果也显示:采用方案1,齿轮轴零件仍会出现齿端填充不完全等缺陷;而采用方案2,齿端填充完全,未出现表面缺陷。最终得出方案2为较优工艺。     

挤压工艺参数对拐角长悬臂空心铝型材出口截面流速和温度分布的影响

以拐角长悬臂空心铝型材为例,使用Hyper Xtrude分析软件对其挤压过程进行数值模拟,设计正交试验研究了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径、棒料长度等工艺参数对型材出口截面流速均方差(SDV)和温度均方差(SDT)的影响规律。结果表明:通过极差分析及再次模拟确定最优方案为:挤压速度1 mm·s~(-1),棒料预热温度440℃,挤压筒预热温度420℃,模具预热温度400℃,棒料直径Φ150 mm,棒料长度450 mm,对应的SDV与SDT分别仅为1.3680和1.9130,保证挤出型材获得高的综合质量。通过方差分析得到挤压速度对SDV的影响度及棒料预热温度对SDT的影响度分别高达67.50%和76.41%,定量地表明挤压速度和棒料预热温度分别是影响型材外观质量和内部组织的最主要工艺参数。工厂挤压出的合格产品验证了最优方案的可靠性。     

块体材料连续变断面循环挤压形状参数的优化

采用连续变断面循环挤压(Continuous Variable Cross-section Recycled Extrusion,CVCE)法对矩形截面的铸态铅块进行挤压和回复镦粗变形,研究了原始坯料高径比、挤压角度等形状参数对块体变形后的外部形状和内部金属流动规律的影响。结果表明:经CVCE工艺镦粗后的试样,由于金属的径向流动和侧面金属翻平的共同作用,导致上底面面积增大,这种变形自上而下依次渗透并逐层减少;坯料在竖直方向上受到挤压而产生的变形有传递的作用,自上而下,各层的压缩量逐渐减少。当挤压角度为6°、原始坯料高径比为1.83时,循环挤压回复到原始形状的效果最好,且制品表面质量更好,内部金属流动较为均匀。     

轮毂轴管终锻成形模拟研究

根据某规格汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,设计了预锻毛坯和2种终锻成形方案,并对所制定的2种终锻方案进行了工艺和模拟分析。2种方案的模拟结果显示,顺序成形过程稳定,变形只局限于端部;一次镦粗变形不局限于变形的端部,在变形结束时有少量金属流入杆部,这将会使端部缺料和杆部出现折叠和缩径缺陷。顺序成形可改善模具的受力状况,成形力有所降低,提高了模具寿命。根据力一行程曲线,应严格控制变形部位金属的体积,实现小飞边精密锻造,避免成形力在成形最后阶段急剧增大,以致损坏模具和设备。     

离合器外齿毂冷挤压成形工艺

对某汽车离合器外齿毂的结构特征进行了分析,针对其内花键成形困难的技术难点,提出了冷挤压成形的工艺方案。通过有限元软件DEFORM-3D对离合器外齿毂冷挤压成形过程进行数值模拟分析,研究了入模半角、毛坯壁厚和摩擦系数对成形载荷及成形质量的影响规律。研究结果表明:当入模半角为45°、毛坯壁厚为6. 0 mm、摩擦系数为0. 12时,离合器外齿毂内花键圆角填充饱满,成形载荷也相对较小。并采用离合器外齿毂冷挤压成形工艺方案进行试验,证明了该工艺方案的可行性及数值模拟结果的正确性。     

Influence of homogenizing on mechanical properties of as-cast AZ31 magnesium alloy

Forward extrusion experiments of as-cast AZ31 magnesium alloy were conducted at different temperatures and different extrusion ratios using the as-cast billets with and without homogenizing treatment. The mechanical properties of pre- and post-extrusion of the two kinds of billets were investigated. Experimental results show that the mechanical properties of post-extrusion of the two kinds of billets all are obviously improved compared with those of pre-extrusion. The elongation of post-extrusion using the billet with homogenizing is higher than that without homogenizing, but the tensile strength is lower than that without homogenizing. When the extrusion ratio increases, the elongation and tensile strength of post-extrusion of two kinds of billets all will increase obviously. When the extrusion temperature of billet without homogenizing increases, the tensile strength of post-extrusion will decrease obviously and the elongation of post-extrusion will change to a small extent. For the billet with homogenizing, the tensile strength of post-extrusion will decrease in some sort when extrusion temperature increases.     

摩托车超越离合器本体冷挤压毛坯的合理选择

首先简要地对超越离合器本体内孔型腔的加工方法作了对比分析,然后分别讨论了圆柱体坯料、台阶形圆柱体坯料、圆环坯料对超越离合器本体内孔型腔冷挤压成形的影响,确定了合适的毛坯形状。结果表明：采用合适的毛坯不仅能有效地降低冷挤压成形力,保证内孔异型型腔的良好成形,还能大幅度提高冲头的使用寿命,提高材料利用率,降低制造成本。     

形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻数值模拟

提出了锻件毛坯与齿轮形状相似性冷锻法,改善成形质量,同时锻坯中心孔分流,可降低成形力.用三维有限元仿真软件数值模拟圆柱斜齿轮的闭式冷锻过程,确定下端面带凹槽的齿轮锻坯形状,该形状能避免齿轮成形产生的折叠缺陷;通过对材料变形的应变场、应力场、速度场、加载曲线等规律的分析,确定变形严重的应力区和应变最大值分布位置,指出材料成形流动速度差过大,是产生成形折叠缺陷的原因.总之,形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻成形齿轮是可行和有效,具有工程实际应用意义.     

Multi billet extrusion technology for manufacturing bi-layered components

The development of the multi billet extrusion technology for manufacturing bi-layered aluminum based semi-products for heat radiators is the subject of this work. To obtain increased strength of the product, ultra fine grained ECAP billets were prepared and used during the extrusion. Appropriate deformation route to get desirable level of grain refinement and billet quality were identified by a series of experiments and numerical simulations performed with the implemented microstructure evolution model. Similar combination of experimental and numerical research was used within the paper for identification of dies geometry and process parameters during development of the multi billet extrusion technology.     

不同参数对铝合金枝杈类构件金属流线的影响及优化

通过有限元模拟软件,分析了不同参数对某铝合金枝杈类构件金属流线的影响,分析了该构件在成形过程中金属流线缺陷形成的原因。通过对坯料的高径比、挤压速度和摩擦因子3个参数进行优化,确定了最佳金属流线分布的成形方案。研究结果表明:适当增大坯料与模具之间的摩擦,可控制后期径向金属流动量和流动速度,从而有效地避免穿流缺陷的产生;较慢的挤压速度和合适的高径比,可有效降低金属的径向流动速度和向上反挤的速度差,从而避免产生穿流缺陷,使成形构件的金属流线分布合理。通过有限元模拟确定出金属流线分布的最佳成形方案为摩擦因子为0.3、挤压速度为0.3 mm·s^-1、坯料的高径比为1.285。