汽车异径三通管成形数值分析及试验研究

管材胀形技术是一种减重、节材、节能,且广泛应用于汽车零部件的制造技术.为研究该异径三通管的变形机制和各工艺参数的影响,基于ABAQUS软件对异径三通管进行了数值仿真,分析了成形工艺参数(过渡区圆角、摩擦因数、轴向进给加载路径)对支管高度、壁厚分布及成形载荷的影响,并对异径三通管成形工艺参数进行了优化;应用塑性有限元方法...     

金属板料拉深回弹成因及回弹补偿研究

分析现有金属板料拉深回弹产生的机理中,对影响板料成形回弹的多个因素如材料的机械性能、凹模圆角半径R、压边力F等进行了解析,并对回弹补偿进行了研究.以某风机叶片为应用实例,研究了该风机叶片成形后回弹分布的规律,并采用了多步隐式算法对其进行了回弹补偿,最终达到工件精确成形的目的.     

金属体积成形复杂多因素动态耦合仿真模型的建立及应用

对体积成形的多个影响因素进行解析,并对涉及的刚粘塑性有限元理论、热传输理论、磨损及损伤理论进行了阐述与融合。基于FEM软件建立成形过程中多因素动态耦合仿真模型,以曲轴锻造为应用实例,研究了锻造成形后的模具及锻件温度场分布、累积损伤分布,以及热力耦合下的模具一次磨损量分布。建立的仿真模型为实现金属热塑性成形各种工艺的模拟提供了依据。     

基于BP算法的大型船用曲轴成形载荷优化研究

采用DEFORM-3D软件对新开发的大型全纤维曲轴TR镦锻过程进行数值仿真,得到该曲轴单拐的成形载荷。针对该型号曲轴单拐的成形载荷过大,导致设备过载的现象,利用正交实验法讨论了对锻件成形载荷有重大影响的三个关键工艺参数:模具与锻件的摩擦因子μ、弯曲速度v和锻件的始锻温度T,得到了其对锻件成形载荷的影响规律。利用BP神经网络建立锻件最大成形载荷的计算模型,该模型比原来的有限元计算时间更短,提高了优化过程的效率。利用BP神经网络构建了主要影响因素对锻件最大成形载荷的响应面,并得到使成形载荷最优的设计参数范围。研究发现,μ和T的取值区间分别在0.2～0.4和1180～1200℃时,既能保证锻件顺利成形,又能降低成形载荷、保护设备。     

大型船用曲轴TR法镦锻成形缺陷分析与工艺优化

大型曲轴是大型内燃机的关键零件。针对我国大型船用曲轴锻造中存在的精度低、加工余量大等问题,采用DEFORM-3D软件对其TR镦锻过程进行了数值模拟仿真。通过模拟分析曲轴成形的塑性流动规律,找出了大型船用曲轴曲拐成形过程中的典型缺陷连杆颈和曲柄臂外侧折叠的成因。研究发现,弯曲下模和预锻模设计不合理是造成曲轴锻件折叠缺陷的主要原因;并在此基础上优化了锻件成形的工艺方案,从而为大型曲轴镦锻模具设计提供了科学依据。生产试验表明,采用新的模具结构设计方案,可以有效避免大型曲轴镦锻时的折叠缺陷,所成形的曲轴质量良好。     

铝合金矩形管拉拔成形质量因素分析优化

应用有限元模拟软件MARC对铝合金矩形管拉拔成形质量影响因素进行模拟仿真.对拉拔速度、模具人模角和摩擦因子三个工艺参数进行分析,通过比较等效塑性应变的分布、残余应力、拉拔载荷的影响规律以及成品管的尺寸精度,得到了较优的拉拔工艺方案.采用优化后的方案生产试制的成品管表面质量良好,尺寸合格,与模拟相吻合.     

大型全纤维曲轴TR镦锻成形典型缺陷分析及优化

采用DEFORM-3D软件对新开发的大型全纤维曲轴TR镦锻过程进行数值仿真,分析了其成形过程中典型缺陷的成因.针对大型曲轴锻件的典型缺陷--充填不满,讨论了对锻件成形质量有重大影响的预锻模中的三个关键参数(S、R和B),得到了其对锻件成形质量的影响规律.提出了新型"约束翼"弯曲下模结构,研究了"约束翼"结构的两个重要参数(高度、长度)对锻件成形质量的影响.研究发现,约束翼的高度h和长度L的取值区间分别在15～30mm和180～225mm时,既能保证锻件良好的成形质量,又能降低成形载荷、保护设备.通过试验验证,结果表明:采用新型"约束翼"弯曲下模结构,避免了大型曲轴成形缺陷的产生,所成形的曲轴质量良好.     

越野车外星轮成形工艺模拟研究

对越野车外星轮成形进行了应变、热、磨损等多因素耦合下的模拟,分析了预、终成形过程的金属流动特性及模具和坯料的温度场分布,对局部温度的升降进行了解析,并针对工位问的热量散失进行了有效的预测.应用Archard模型分析了终锻成形模具在复杂多因素耦合情况下的磨损情况,预测了单次磨损深度分布,为间接预测模具寿命提供依据.依据模拟设计的工艺方案得到了很好的实验验证.