大模数半轴齿轮温精锻成形数值模拟及试验

针对大模数半轴齿轮成形的特点,提出温精锻成形的工艺方案。采用DEFORM-3D有限元分析软件对半轴齿轮的温精锻成形过程进行数值模拟,对影响齿轮成形效果的坯料形状、模具运行速度、坯料加热温度及模具预热温度进行模拟分析;分析坯料在成形过程中的金属流动规律、应变分布、温度场分布,得到了模具载荷-行程曲线;试验验证了该温精锻成形工艺的可行性,为半轴齿轮实际生产工艺的改进提供了参考。     

锥齿轮精锻成形工艺及有限元分析

以锥齿轮零件为例,分析其精锻成形工艺.建立了有限元分析模型,通过锥齿轮精锻成形工艺的数值模拟,研究了锥齿轮成形过程中的材料变形行为、几何形状变化、载荷、应力和应变分布等.确定了精锻锥齿轮的成形工艺.将精密锻造理论、计算机辅助设计技术以及数值模拟技术结合起来,缩短了产品开发周期,提高了模具寿命,降低了生产成本.     

TC4钛合金管径向温锻成形工艺仿真

研究了钛合金管材的径向锻造成形，运用DEFORM(有限元模拟软件)模拟分析了模具锥角、径向进给量、锻造模具的形状结构等参数对TC4钛合金径向锻造成形的影响。采用有限元数值模拟仿真技术与理论计算相结合的方法，确定了该零件采用径向温锻成形所需要的关键参数。     

有限元模拟技术在管件液压成形中的应用

介绍了管件液压成形数值模拟技术的研究进展,并结合实例对轴对称零件和非对称零件的管件液压成形的模拟结果进行了分析,揭示了数值模拟不仅能准确地反映管件液压成形过程,预测成形缺陷和给出壁厚分布,而且可以方便地调整内压与轴向位移的匹配关系,以获得最佳的加载路径,最后指出了管件液压成形数值模拟技术的发展方向.     

锥齿轮精锻成形过程数值模拟及参数分析

以数值模拟等先进方法解决工业生产中的实际问题是金属成形技术的发展方向.文章以锥齿轮零件为例,建立了有限元分析模型,分析了锥齿轮的精锻成形过程,研究了锥齿轮成形过程中的材料变形行为、载荷、应力和应变分布等.就影响成形工艺的模具速度、成形温度和材料含碳量等工艺参数分别进行了模拟分析,为锥齿轮精锻成形工艺研究提供了有效依据.     

摩托车档位齿轮成形数值分析与模具结构优化

根据摩托车档位齿轮的产品特点,通过分析各种可能工艺并进行比较,制定产品性能优良、生产效率极高的温锻精密成形工艺.针对产品特点引起模具磨损严重、生产过程成本高等问题,提出一种新的镶块模具结构,设置增压结构优化成形工艺,并对其可行性利用有限元软件进行模拟仿真.将模拟结果进行实际生产验证,从而获得一种生产摩托车档位齿轮和相似产品生产成本低、效率高、成形性能优良的精锻成形工艺和模具结构.     

圆柱螺旋齿轮冷精锻成形的三维刚塑性有限元模拟

利用三维造型软件Pro/Engineer Wildfire对圆柱螺旋齿轮及其成形模具进行三维建模;采用带中心分流孔的坯料,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对圆柱螺旋齿轮的冷精锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,得到了载荷一行程曲线以及整个成形过程的应力、应变分布以及网格变化情况等;揭示了圆柱螺旋齿轮冷精锻成形过程金属的流动行为及变形力学特征,为圆柱螺旋齿轮冷精锻成形技术在工业生产中的应用提供有效参考.     

钛合金高尔夫球杆头超塑气胀成形技术研究

针对传统钛合金高尔夫球杆头生产工艺复杂、效率低、成本高的不足,利用钛合金在一定条件下具有良好超塑性这一莫大的优势,开发了钛合金高尔夫球杆头的超塑气胀成形工艺。运用ABAQUS有限元分析软件,对高尔夫球杆头本体部分在钛合金最佳超塑状态下超塑气胀成形的过程进行了数值模拟分析,揭示了成形过程中应力、应变及厚度分布规律,进一步得到该超塑状态下的压力一时间成形曲线,为后续试验提供了有效参考,同时预测了超塑气胀成形高尔夫球杆头工艺的可行性,模拟结果为钛合金高尔夫球杆头超塑气胀成形工艺与模具优化设计提供了理论依据。     

TC6钛合金叶片精锻工艺及模具变形补偿设计

为解决TC6钛合金精锻叶片的变形问题,利用有限元分析方法并结合实际生产,对精锻工艺、模具补偿及热处理工艺进行了优化。在分析TC6钛合金的高温压缩应变行为的基础上,给出了具体的精锻工艺参数及热处理工艺参数;分析了精锻成形过程中变形残余应力对TC6钛合金叶片变形的影响规律及模具变形规律,采用终锻模具逆向补偿设计和改进热处理装炉方式两种手段来减小精锻叶片的变形。研究结果表明:改进工艺后,某机3、4级精锻转子叶片不同截面的扭转值较改进前下降了53%～84%,年均废品损失降低了5万元以上,将该工艺推广至其他精锻叶片生产中可取得可观的经济效益。     

基于滑动模具的某车后桥壳内高压成形的仿真分析

针对某车后桥壳内高压成形技术,为了研究其成形规律,降低实验成本,选用与后桥壳具有相同形状特征的三通管进行内高压成形实验并借助有限元软件DYNAFORM对其成形过程进行数值模拟,通过与实验结果对比验证了模型建立及仿真分析的正确性。基于此,根据某车后桥壳成形工艺要求设计成形模具,并利用有限元软件对其成形过程进行仿真,对比模具静止与滑动条件下所得管件的壁厚分布及成形情况。结果表明,模具滑动带动材料进入胀形部分,有效提高了成形质量。在此基础上,进一步研究了模具的不同滑动方式对管件成形的影响规律,为工程应用提供必要的参考。     

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。     

带阻尼台叶片精锻过程温度场分布规律研究

温度场分布的不均匀性,影响到带阻尼台叶片精密锻造过程的成形质量和组织性能。本文以DEFORM3D为平台,采用实体模具,建立了包括锻前和锻造两个过程的刚粘塑性有限元模型,使温度场的分布更加接近实际情况。在此基础之上,研究了摩擦因子、上模压下速度和初始模具温度对温度场分布的影响规律及坯料不同变形区域温度场的分布规律。结果表明:摩擦因子对坯料温度场分布的均匀性影响不明显;随着上模压下速度的增加,坯料温度场分布更加均匀;提高初始模具温度,有利于坯料温度场分布均匀;坯料不同变形区域内温度场变化较大。该研究对带阻尼台叶片精锻工艺的制定具有一定的指导意义。     

航空叶片精锻模具优化设计

针对我国航空叶片精锻模具设计效率低、某些设计参数确定困难等问题。在对航空叶片精锻工艺技术分析的基础上,开发了参数化CAD模锻系统,实现了航空叶片精锻模具及锻坯的自动化生成,提高了叶片模具设计自动化水平;运用Deform-3D软件对整个精锻工艺过程进行模拟仿真,分析了不同设计参数下锻件与模具的应力分布、横向错模力、模具磨损等,得出了有益于叶片成形和延长模具寿命的设计参数,并对其参数设计规则进行了优化;进行了锻造实验,分析了锻件的几何尺寸精度,为航空叶片精锻模具设计参数选择提供了理论指导。     

管轴压精密成形过程中管坯脱模点的预测

管轴压精密成形过程中 ,存在着管坯脱离模具而由约束变形到自由变形的转变 ,因而明确管坯脱模点的位置 ,将对整个成形过程的研究具有重要意义。本文采用有限元数值模拟 ,对成形过程中管坯的脱模特性及其影响因素进行了研究 ,结果表明 :管轴压成形过程中管坯的脱模状况 ,受到变形几何参数和材料参数的共同作用 ,其中几何参数是影响管坯脱模点位置的决定因素 ,材料参数则对脱模时的成形力影响很大     

同步器锥毂闭式精锻新工艺

论述了同步器锥毂开式模锻存在的问题，提出了同步器锥毂闭式精锻新工艺和新型模具结构。工艺试验表明，新工艺可显著降低锻压变形力、材料消耗和生产成本，显著提高锻件精度和生产效率。     

螺旋伞齿轮闭式精锻新工艺

针对螺旋伞齿轮开式模锻存在的问题，提出了螺旋伞齿轮闭式精锻新工艺及其模具结构。工艺试验表明，新工艺可显著降低锻压变形力、材料消耗和生产成本，提高模具寿命和生产效率。     

电磁校形过程中磁场力耦合模拟分析

管件磁脉冲校形是指利用电磁成形工艺使管件在磁脉冲力的作用下高速撞击模壁并贴模的一种先进校形工艺。目前。电磁成形工艺中应用较多的是管件电磁胀形、缩颈以及平板成形，而管件校形工艺及理论研究很少。本文提出了一种基于ANSYS重启动分析的电磁一结构强耦合模型。模型考虑了管件变形对磁场计算的影响，能够准确的模拟电磁成形过程，并有效的避免了空气网格畸变对结构变形的影响。分析了电磁校形过程中管坯不同变形状态下系统的磁场力大小及分布。讨论了管件中最大磁场力的发生时刻，给出了模具中的涡流及磁场力的分布。     

摆动辗压成形工艺CAD系统的研制

由于摆动辗压工艺比其它塑性成形工艺更为复杂,其工艺设计的难度和工作量也较大.摆动辗压成形工艺CAD的研制主要是提高摆辗工艺的设计效率和精度.以节油器内花键套为对象,建立了预制坯的体积计算模型及其结构设计模型,确立了摆动模的设计模型和凹模的力学分析模型,给出了摆辗工艺参数和力能参数的设计模型.在此基础上对摆辗成形工艺CAD系统进行了结构分析和功能分析,实现了预制坯、摆辗模具和摆辗参数的计算机辅助设计,设计效率可以提高60%以上,废品率降低25%以上,并结合实例得到了满意的设计结果.     

直齿圆柱齿轮镦挤精锻模拟

在总结各种直齿圆柱齿轮精锻工艺的基础上 ,设计了一种直齿圆柱齿轮镦挤精锻工艺和模具 ,并进行了实验和上限模拟。实验模拟证明采用该工艺可以获得满意的直齿圆柱齿轮锻件 ,并表明在变形过程中坯料芯部存在一轴对称变形区。上限模拟通过所设计的简便精确的动可容速度场 ,获得了变形力和轴对称变形区的变化规律。两种模拟结果较为吻合。     

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。