基于热力耦合的模具型腔温升影响因素分析

研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角对模具型腔表面温升的影响,可以指导模具设计,同时为建立挤压成形过程中接触表面的温升模型奠定基础。考虑挤压成形过程中坯料的塑性变形和坯料与模具之间的剧烈摩擦与挤压模具型腔表面温升之间相互影响的工作特点,基于弹塑性力学、传热学和有限变形理论,建立挤压成形热力耦合弹塑性有限元分析模型。采用MARC软件对该模型进行热力耦合分析,研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角与模具型腔表面温升的关系。分析结果表明：锥角一定时,摩擦因数从0到0.1逐渐增大时,模具型腔温升随挤压速度的增加是先减小后不变再增加;挤压速度恒定时,温升随摩擦因数和锥角的增加而升高;固定摩擦因数时,挤压速度和锥角增大时,温升也增加。     

BP神经网络与遗传算法结合下的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆类杯-杆件的温挤压凹模为例进行模具磨损分析及其寿命预测。以影响温挤压凹模磨损的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子作为工艺参数,并分别选取4个不同水平值,确定四因素四水平的32组温挤压凹模磨损试验方案,通过Deform 3D有限元数值模拟软件进行成形过程的数值模拟。以不同影响因素和对应模具的磨损量为样本训练BP神经网络,建立4个主要因素与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对4个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小、寿命最长。     

神经网络在模具型腔温升预测中的应用

挤压成形过程中由于坯料和模具之间的滑动接触摩擦和坯料的塑性变形产生热而使模具型腔表面温度升高,加剧模具的磨损。采用热力耦合有限元法计算挤压成形过程中模具型腔表面的温升,将模拟结果与人工神经网络相结合,以有限元模拟结果作为学习样本,训练BP神经网络模型,以此模型预测模具型腔表面的温升。根据预测结果分析了挤压锥角、挤压速度和摩擦系数对型腔温升的影响,为进一步建立挤压成形过程中模具型腔表面的温升模型和磨损预测模型奠定了基础。     

基于BP神经网络的挤压模具磨损预测

基于修正的Archard磨损模型,将人工神经网络与有限元分析相结合,用有限元模拟数据作为学习样本,训练BP神经网络模型,以此模型预测挤压模具的磨损,实现了模具寿命的快速预测,也为模具型腔等磨损设计奠定了基础。     

陶瓷微注射成型技术的研究与进展

本文介绍了陶瓷微注射成型工艺过程的新特点和新技术;探讨了陶瓷微注射成型充模流动模拟所采用的理论模型及其应用研究现状;最终指出微注射成型技术研究应该着重于陶瓷微注射模拟新方法、微尺寸型腔内的流动机理、微型零件的质量控制方法、微注射成型工艺和设备研制上.     

模具工作带形状对半轴套管塑性成形晶粒尺寸的影响

为研究半轴套管热挤压变形的晶粒尺寸变化,根据动态再结晶理论,建立了材料的动态再结晶模型,并通过Deform-3D有限元分析软件研究了半轴套管在模具工作带形状不同的情况下,材料晶粒尺寸在热挤压变形过程中的变化规律。结果表明:在直线、圆弧和样条曲线三种工作带形状下进行的挤压成形,晶粒尺寸细化程度不同,圆弧型工作带模具使得材料晶粒尺寸更加细小匀称,其结果对半轴套性能和质量的提高有着重要意义。     

基于正交试验的温挤压模具磨损优化设计

以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform 3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。     

基于MIDAS U型荧光灯接桥机工位机械手模态分析

接桥机工位机械手是U型灯管接桥的重要部件,为了提高荧光灯的性能和产品一致性,对接桥机工位机械手进行了优化和改进。应用SolidWorks软件对接桥机及其工位机械手进行实体建模。通过MIDAS软件对工位机械手模型进行模态分析,根据分析结果对工位机械手加以改进。与原工位机械手相比,改进后的工位机械手变形比例减小15.24%,最大变形量减小11.50%。通过生产试验数据表明,产品合格率达到了90%以上,产品的一致性也有显著提高。     

基于修正Archard磨损理论的挤压模具磨损分析

基于修正的Archard磨损理论,应用有限元数值模拟软件计算模具挤压成形阶段每个节点的瞬时温度、压力和速度场,以此计算锥形和弧形两种挤压模具型腔的磨损。计算结果表明:挤压模具磨损集中在入口,弧形凹模磨损较锥形凹模磨损大,但弧形凹模磨损均匀,模具寿命较高。磨损计算结果与实际情况较吻合,为预测模具寿命和优化模具型腔奠定了基础。     

稀土Y对H13钢表面TiN薄膜高温摩擦磨损性能的影响

利用离子镀技术,在H13钢基体上制备了TiN薄膜,并且添加稀土元素Y作为过渡层处理,进行TiN系列薄膜高温摩擦磨损性能的对比试验。结果表明,采取适当的镀膜工艺添加稀土元素Y后,TiN薄膜处理的试样的摩擦因数由0.163减小到0.129,磨损率也由0.88‰降低到0.09‰。试样表面的磨损形貌分析结果表明,TiN薄膜处理的试样表面有大片的粘着磨损破裂区和由磨粒磨损引起的较深犁沟;TiYN薄膜处理的试样则保持了较平顺的磨损表面,没有明显的粘着磨损破裂区和磨粒磨损形成的犁沟。稀土元素Y的加入,进一步改善了TiN薄膜的高温摩擦磨损性能,提高了H13热作模具的抗磨减摩效果。