带运动可控式凹模的直齿轮精锻成形研究

为了改善直齿圆柱齿轮冷精锻成形时齿形上下角部充填情况,本文在对精锻成形阻力分析的基础上,提出了一种新的齿形凹模运动可控的直齿圆柱齿形精锻成形装置,通过弹性元件和定位销实现了精锻成形过程中齿形凹模不动、齿形凹模随冲头一起运动、齿形凹模先不动而后再运动以及齿形凹模先运动而后不动等多种运动方式。有限元模拟和实验研究表明:通过控制齿形凹模的运动方式,形成齿形凹模对成形角部充填的积极摩擦,有利于促进齿腔角部充填。     

圆柱齿轮浮动式精锻模设计

采用固定凹模模具进行圆柱齿轮的带齿模锻，存在锻件充填性能差、变形抗力大等缺陷。为解决这一问题，设计了圆柱齿轮浮动凹模精锻模，由于凹模与金属变形体间的相对速度降低，减小了接触面上摩擦力的影响，锻件充填性能获得较大提高，变形抗力大大下降。     

大模数高凸台圆柱直齿轮净成形试验研究

采用浮动凹模-梯形槽约束分流方法,设计了大模数高凸台圆柱直齿轮的闭塞式精密成形模具,对其成形过程进行了三维刚粘塑性有限元数值模拟,并进行了试验研究.结果表明,采用浮动凹模-梯形槽约束分流有利于降低成形力,且能得到良好的充填效果和齿轮外观精度及完整的金属流线.试验结果与有限元数值模拟结果能很好地吻合.     

浮动切边模切边运动分析及其关键零件设计

根据仪表盒拉深件的技术要求,分析了浮动切边模的结构组成、工作原理以及主要部件的作用,详细说明了对切边时浮动凹模应有具体动作的设计,并根据这些动作研究了冲床滑块与浮动凹模行程关系,由此设计出控制浮动凹模运动的浮动切边模的关键零件——导轨.利用斜楔的工作原理变浮动凹模竖直方向的相对运动为水平方向前后左右4个方向的切边运动,...     

直齿轮冲挤——镦挤成形过程数值模拟分析

针对直齿轮精锻成形工艺存在齿形充填困难和成形载荷大的两个问题,本文采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对浮动凹模形式下,直齿轮冲挤—镦挤成形过程进行了数值模拟。通过分析金属材料内部的应力场、应变场的分布,挤压载荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供了理论指导。     

基于浮动凹模的航空斜齿轮锻造模具设计

针对航空斜齿轮螺旋角造成锻造成形充填不满及脱模困难的问题,设计了闭式浮动凹模的斜齿轮锻造模具;合理地设计了轴承式凹模结构,使锻件能够顺利脱模;增加了套筒飞边槽结构,以避免横向飞边的产生和减少纵向毛刺.     

浮动凹模热精密成形圆柱斜齿轮微观组织演化规律的研究

利用有限元软件Deform建立了圆柱斜齿轮浮动凹模热成形-传热-微观组织耦合有限元模型,模拟了浮动凹模工艺中不同凸、凹模速度下齿轮热成形过程,研究了不同浮动凹模速度和凸模压下速度对斜齿轮微观组织演化的影响规律。结果表明,在相同运动模式下,随着上凸模下压速度增大,成形齿轮发生动态再结晶的区域和晶粒细化区域逐渐由齿根向齿面扩展,并随着上凸模下压速度增大,动态再结晶体积分数平均值越大,平均晶粒尺寸越小。     

饼状柱形齿轮一步精密成形及其改进

为解决采用常规闭式模锻工艺一步成形饼状柱形齿轮精锻件固有的镦压力大和角隅难充满等问题,重点介绍了近期出现的基于集成开放成形、分流成形和推过整形等两步/多步成形的合理成分,并以改变模腔形状为手段的扩隅凹模成形。该成形方法通过扩大难填充的凹模下角隅及临近区域空间,使得镦压阶段能够有较多金属流至临近角隅并占据部分扩隅空间,得到下角隅体积足够但形状欠规整的中间状态半成品,再通过倾斜的扩隅侧壁对变形金属解除了局部约束,降低了镦压力;而体积足够但形状欠规整的角隅被顶出时,受倾斜侧壁的作用,流入扩隅空间的金属流向下角隅,完成下角隅填充。柱形齿轮和柱形内齿轮的试验情况表明,在保证角隅充满的同时,镦压力降幅达50%以上。扩隅凹模成形可以在常规装备条件下协调解决看似矛盾的降低镦压力和改善角隅填充的问题。     

三种模具形式下直齿轮温锻精密成形研究

选取固定凹模柱塞模式、固定凹模约束分流模式和浮动凹模约束分流模式3种不同模具方案,对直齿轮温锻成形过程进行数值模拟。分析3种模式下齿轮的成形效果、等效应变分布和成形载荷等信息,确定了改善充填性和降低工作载荷的最佳工艺方案。对最优的方案进行工艺实验验证,实验结果与模拟结果基本吻合,从而为直齿轮温锻成形工艺的实用化提供了一定的理论依据。     

阀瓣闭式温挤压工艺与模具设计

介绍了阀瓣闭式温挤压工艺及挤压模结构和设计要点。该模具采用浮动的上凹模与下凹模对合结构 ,挤压件在两个凹模和凸模形成的封闭模腔中挤压成形 ,生产的挤压件无飞边。     

转角拉扣零件级进模设计

通过对转角拉扣五金零件的工艺分析,设计了一款切折弯曲落料级进模,同时对模具工作过程作了介绍。     

发动机引气管卡箍断裂原因分析

在发动机试车过程中,其引气管卡箍发生断裂。通过对该故障引气管卡箍进行外观检查、断口分析、表面微观检查、材质分析及卡箍应力分布计算,以确定引气管卡箍断裂性质及原因。结果表明:卡箍断裂性质为高周疲劳断裂,卡箍安装端折弯处转角较小与划痕所致的应力集中是导致卡箍过早发生疲劳断裂的主要原因,振动载荷也加速了该卡箍疲劳断裂故障发生;提出了在卡箍成型加工过程中避免划痕划伤基体及适当加大折弯处转角R的改进建议。     

铝合金圆锥形零件粘性介质温成形研究

采用热力耦合有限元数值模拟方法对铝合金圆锥形零件粘性介质温成形过程进行了模拟分析,研究了成形过程粘性介质和板材的温度分布、不同温度条件下成形零件壁厚分布、成形载荷等.结果表明,圆锥形零件的底部圆角区域为成形危险区域.非等温粘性介质温成形过程中,在粘性介质内部形成的非均匀温度场影响了板材的温度分布.当粘性介质温度略低于板材温度时,坯料中心区域温度较低,有利于延迟底部圆角成形时的破裂,提高了零件壁厚的均匀性.分别进行了室温和加热时铝合金圆锥形零件粘性介质压力成形试验,试验结果与数值模拟具有相同的规律.     

基于数值模拟的锌锭模应力应变分析

针对锌锭模在使用过程中内圆角部位因疲劳裂纹而失效的问题,利用有限元方法,分析了锌锭模在锌锭浇注过程中应力场及其变化规律,各部分的位移及其变化规律,可作为锌锭、铝锭等模具设计制造的理论参考.     

坯料外形对镁合金矩形盒拉深成形的影响

用商业有限元软件模拟了在同一套模具和成形条件下不同毛坯外形的镁合金矩形盒拉深成形过程．依据数值模拟结果，分析了不同坯料外形对镁合金矩形盒拉深成形的影响。结果表明：使用矩形圆角坯料比其他坯料的成形性能好。     

铝合金低压铸造充型过程水模拟技术的研究

以相似理论为理论基础，对铝液的低压充型过程进行了模拟试验研究，利用气体向液面加压的同时对模具型腔进行抽真空。试验结果表明：上升的液面一直保持水平状态并沿着铅垂方向推进；当真空度为加．02MPa。加压气压为O．02MPa时为最佳的加压工艺参数。并将模拟结果与原型的结果进行了比较，两者具有良好的一致性。     

镁合金发动机缸体压铸充型和凝固过程的数值模拟

在对镁合金发动机缸体压铸件进行工艺分析的基础上,通过应用正交试验方法,并使用模拟软件对金属液的充型和凝固过程进行数值模拟。结合各组试验所得的不同数据,确定了压铸件生产的优化工艺参数:模具预热温度为220℃,浇注温度为670℃,压射速度为8.5m/s,并确定了工艺参数对铸件缺陷的影响顺序。且在该组优化的工艺参数下,通过对金属液的充型和凝固过程的动态观察,预测充型时间、凝固时间和可能存在的缩松、缩孔及气孔缺陷的分布与体积分数。实现了发动机缸体压铸工艺参数的优化。     

ZA27合金管材液态挤压模具温度场的实验研究

研究了液态挤压过程中模具温度场的变化特征,揭示了沿模具壁厚方向温度以指数函数变化、沿高度方向温度变化受压制进程影响的规律。     

MoldFIow在机器人前挡板注射模设计中的应用

利用MoldFlow软件，对机器人前挡板塑件1模2腔侧浇口的成型方案进行分析，分别对塑件的填充时间、锁模力、气穴和熔接痕分布、冷却及翘曲分析等进行模拟，模拟分析结果为模具设计提供依据，缩短了产品的开发周期，从而提高经济效益。     

FE analysis of extrusion defect and optimization of metal flow in porthole die for complex hollow aluminium profile

To solve the defects of bottom concave appearing in the extrusion experiments of complex hollow aluminium profiles, a 3D finite element model for simulating steady-state porthole die extrusion process was established based on HyperXtrude software using Arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) algorithm. The velocity distribution on the cross-section of the extrudate at the die exit and pressure distribution at different heights in the welding chamber were quantitatively analyzed. To obtain an uniformity of metal flow velocity at the die exit, the porthole die structure was optimized by adding baffle plates. After optimization, maximum displacement in the Y direction at the bottom of profile decreases from 1.1 to 0.15 mm, and the concave defects are remarkably improved. The research method provides an effective guidance for improving extrusion defects and optimizing the metal flow of complex hollow aluminium profiles during porthole die extrusion.