杯-杆件有限元数值模拟成形工艺研究

针对汽车转向螺杆成形精度及形状特点,提出了冷温复合精密成形两种工艺方案,即多工序复合挤压成形工艺和两工序复合挤压成形工艺(杯杆复合成形工艺)。并采用体积成形软件DEFORM-3D,基于热-力耦合的刚粘塑性有限元法对两种工艺方案进行了数值模拟。通过分析两种工艺在成形过程的速度矢量场和成形载荷,得出了结论:两工序复合成形工艺成形过程稳定,成形载荷较小,确定为成形方案。     

缝纫机梭床复合挤压成形数值模拟分析

缝制设备上的梭床传统成形工艺为车削加铣削而成,效率不高且浪费材料严重。梭床形状为上杯下杆型,从其结构特点来分析适合正反复合挤压成形。通过有限元数值模拟的方法仿真了该零件的复合挤压成形过程,成形效果良好,尺寸达到要求。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

自动变速箱飞轮成形工艺研究

根据零件结构、尺寸特点,对反挤压工艺和拉伸工艺进行了比较,制定了拉伸和镦粗成形复合工艺,并在同一副模具内分不同阶段实现复合成形。并用塑性成形模拟软件Deform_3D对拉伸成形和镦粗成形进行了数值模拟,证明了该工艺的可行性。该成形工艺可极大地降低能耗,提高生产效益。     

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。     

非轴对称复杂构件的成形工艺优化

通过有限元模拟与实验验证对非轴对称复杂构件成形工艺进行优化。带有V形高筋的复杂形状构件作为关键承重部位被广泛应用。模拟了一次整体加载成形和两次局部加载成形的成形过程,研究了金属的流动特点。模拟结果显示,两次局部加载成形明显降低了成形载荷,提高了金属的充填成形能力,所需的成形载荷明显低于一次成形所需载荷。本文研究了金属成形时所需的成形载荷和速度流动场分布。实验结果表明两次局部加载成形明显降低了成形载荷,成形件满足尺寸精度与机械性能要求。     

基于数值模拟的异形波导件中厚板成形工艺与模具设计研究

异形波导件在雷达系统中起传导光波信号的作用,故对其几何尺寸要求较高.为提高生产效率,保证零件的对称性及垂直度要求,根据零件的形状特点采用4件合1中厚板正、反拉深工艺对该波导件进行温成形,并用DEFORM-3D软件对成形过程进行模拟.在进行模具设计时,采用半球形凸模等方式可以实现正、反拉深在一套模具,普通液压机上完成加工.     

不锈钢管接头成形过程的有限元模拟与实验研究

根据不锈钢管接头的形状结构特点和材料成形性能，确定该零件可采用正挤压——镦粗二次成形和一次正挤压成形两种工艺进行加工。运用有限元软件Deform-3D对确定的成形工艺过程进行模拟分析，得到金属变形和载荷变化等规律，通过工艺实验，验证模拟分析结果。结果表明：采用正挤压——镦粗二次成形时工艺力较小、变形均匀性好，采用一次正挤压成形工艺力大。     

不锈钢洗手盆-模双件拉深虚拟成形分析

针对洗手盆的结构特点，分析了该零件的—模双件拉深成形工艺及其起皱缺陷。运用Dynaform软件完成了洗手盆—模双件拉深工艺的虚拟成形模拟，通过调整板料形状、合理设置拉深筋的尺寸和位置，来获取较理想的结果，避免在成形过程中产生缺陷。     

基于冲压与数控渐进成形的复合成形

针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。     

EPS转向导杆冷热锻结合成形工艺

针对转向导杆蝶形凹槽机加工周期长、费用高,不利于批量生产的问题,采用冷热锻结合的方法来成形带有蝶形凹槽的转向导杆。首先,根据转向导杆零件使用要求及形状特点,初步拟定冷热锻结合成形工艺,并采用有限元数值模拟对该工艺蝶形孔成形的可行性进行评估,发现冷锻反挤蝶形孔时冲头受力过大。经过工艺改进及进一步数值模拟分析发现,在坯料反挤蝶形孔部位钻孔会产生分流空间,可以有效降低冲头受力。采用改进工艺进行试验验证,结果表明蝶形凹槽成形的挤压力较低,可有效延长复合冷挤冲头寿命,成形的导杆锻件蝶形凹槽精度高。最终,确定了可行的带有蝶形凹槽的转向导杆成形工艺为:下料—复合热挤—退火—钻孔—润滑—复合冷挤—成品锻件。     

定位偏心轴冷温挤压成形工艺及模具

分析了定位偏心轴的形状特点,针对冷、温挤压各自的特点,采用两者相结合的成形工艺方案.制定了零件挤压成形图,确定了挤压工艺路线.校核了各道挤压工序的变形程度,同时介绍了冷温挤压模具.指出对于一些尺寸精度高、变形程度较大的零件,可采用冷、温挤压相结合的工艺进行成形;同时,在温挤压前,要预先合理地分配材料,以保证零件充分成形.考虑到坯料在温挤压时受到多种因素的影响,可采用冷推挤工序来确保零件关键部位的尺寸精度.     

摩托车超越离合器本体的精密锻造工艺研究

通过中间预制坯形状和尺寸的合理设计、采用合适的冷挤压模具结构,用温/冷复合成形工艺进行了摩托车超越离合器本体内孔型腔的精密成形.采用该工艺生产的超越离合器本体精锻件,其内孔型腔不仅表面光洁度高、尺寸精度高,而且内孔型腔不再后续机械加工就可以达到超越离合器本体的设计要求,因此具有显著的节能、节材效果,经济效益十分显著.从1996年至今500万余件的生产实践表明,采用冷/温复合成形工艺是生产摩托车超越离合器本体的一种高效加工工艺.     

铝合金双层杯件冷挤压成形工艺模拟研究

针对铝合金双层杯件的结构特点,提出了闭式冷挤压成形工艺方案,并研究了不同坯料形状对成形过程的影响。采用有限元模拟软件对双层杯件成形过程进行了数值模拟,比较分析了不同坯料对变形过程中的金属流动、应变以及载荷曲线等的影响,预测了该双层杯件成形过程中的缺陷及产生原因,得出了最优成形工艺方案,可获得高质量、高精度的锻件,实现近净成形。     

汽车驾驶舱横梁支架成形工艺分析与模具设计

根据汽车驾驶舱中某横梁支架的结构特点,进行了成形工艺分析,采用2副复合模完成支架的成形,通过在工件弯曲处压成形边翼增加工件的刚度,减少弯曲回弹。生产实践表明:生产的支架尺寸、形状均合符设计要求。     

异形件成形工艺与模具设计

分析了异形件成形工艺,利用UG和Dynaform软件确定了零件的毛坯形状及尺寸,介绍了异形件落料拉深复合模结构设计和工作过程,对异形件拉深过程进行了数值模拟,根据模拟结果分析了成形性能。     

局部偏心形状零件的精密塑性成形技术研究

局部偏心形状零件结构比较复杂,广泛应用在机械传动中。本文根据该偏心形状零件结构特点,制定了冷温复合精密塑性成形工艺方案。重点设计了偏心冷镦挤预成形工序及温镦挤终成形工序,设计了偏心镦挤和等温镦挤模具,选择了合理的坯料润滑、模具预热及冷却条件,并进行了偏心形状零件的精密塑性成形实验。实验结果表明,采用该工艺及模具可以生产出尺寸精度较高及力学性能优良的偏心形状零件,且材料消耗少、生产效率高,具有较高的经济实用价值。     

轿车结构零件多工步成形优化设计

轿车结构加强零件的成形过程通常经过多个工步来完成。以某一零件为例,通过对该零件的工艺特点的分析,确定了合理的多工步成形工艺方案,确定了多工拉延的工艺补充面;并采用有限元数值模拟技术,对其第一拉深,第二次拉深和整形工序进行了多工步模拟分析,对坯料形状进行了调整并得到了优化的坯料尺寸。通过生产试制,验证了该工艺的合理性和多工步成形过程数值模拟的有效性。     

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。     

齿轮精密成形技术的研究

研究了直齿圆柱齿轮的冷精锻过程 ,分析了分流孔形状、成形工艺等因素对齿轮成形的影响。结果显示 ,选择适当的分流孔尺寸可以降低成形载荷 ,但作用不很明显。采用凹模运动方式可调的齿轮精锻法可以同时兼顾齿轮上、下角部的成形 ,利于齿轮的填充 ,降低成形载荷