高强钢20MnTiB多工位冷镦变形行为EI北大核心CSCD

通过对高强螺栓多工位冷镦变形分区的金属流动、显微组织、力学性能及其变化规律进行分析,并采用Deform-3D数值模拟和实际产品成形相结合的方法,来研究高强材料的多工位冷镦变形行为。结果表明:多工位冷镦变形属于低动态变形;大、小变形区的宏观流线和显微组织有明显的"遗留性",而难变形区由于高强材料的"包辛格效应",铁素体由拉长的晶粒变成等轴晶粒,而珠光体的带状消失,组织"遗留性"最差;通过低动态多工位冷镦变形,20MnTiB高强钢微观组织中铁素体和珠光体均发生了形变强化,且硬度值的增幅相近。     

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性,在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动特性基础上,提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析,并对该工艺进行了优化。分析结果表明,当凹模速度为冲头速度的1/2时,成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满,成形载荷最小,较传统单向挤压成形载荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究,试验成形齿轮齿形饱满,无塌角缺陷,试验结果与模拟结果基本吻合。     

十字轴冷挤压工艺

十字轴是汽车上的关键零件,起着传递动力的作用。传统的成形工艺是热模锻,但这种工艺能耗大、后续机加工量大、材料利用率低、生产成本高、缺乏市场竞争力,而且生产环境和噪声不符合环保要求。为了提高生产率、降低生产成本、提高环保,国内外都在积极探索新的生产工艺,在日本已大量采用的十字轴冷锻工艺就是其中的一种。 最近,我所研制的BJ212、EQ140、CA150等系列十字轴冷挤压工艺获得成功,并建立了具有批量生产能力的生产基地。图1为我所研制并生产的部分十字轴冷锻件。     

"模型黄河"自动制模机横梁挠度的分析和补偿

通过对"模型黄河"自动制模机横梁受力分析,并计算在各主要作用力作用下及横梁长度和载荷位置变化的情况下横梁的挠度变形总值,来判断横梁挠度变形是否超出制模机成型精度要求范围.在分析计算基础上,采用了根据横梁跨度的变化分段定值补偿挠度变形的措施,使伺服电机带动垂直丝杠按用修正后的y'值产生位移,以修正横梁挠度变形对成型精度的影响,简化了控制计算,依此来保证制模机的成型精度.     

基于DeForm-3D 冷缩径过渡锥面冷整形工艺研究

目的主要研究轴类件冷缩径后过渡锥面整形时,整形圆角R、变形量ε以及约束条件对整形效果的影响,及整形成功的可行性。方法通过选择不同的圆角R值、变形量ε值和约束条件,利用De Form-3D有限元模拟软件,对整形过程进行模拟分析,探究了几个参数对整形效果的影响。结果模拟结果获得了整形圆角R、变形量ε以及约束条件对整形效果的影响规律,发现在开式挤压下,整形圆角R为影响整形效果的主要参数;在半开式挤压下,变形量ε为影响整形效果的主要参数。结论开式挤压整形时R值的影响比较显著,在小R值的情况下,开式挤压整形不可行,而在R值达到锥面上下段直径的差值0.5倍以上时,整形可行。半开式挤压整形,主要影响因素为缩径总变形量ε,在总变形量ε小于35%时,整形可行,当ε大于35%时半开式整形基本不可行。     

基于DEFORM-3D的汽车转向器输入轴锻造成形研究

根据汽车转向器输入轴的形状,进行工艺性分析,指出零件加工的难点部位,并进行锻造工艺性分析,以取代现在的机械切削加工工艺,降低生产成本。本着简单实用的原则,制定了冷成形和冷热结合成形两套工艺方案,并通过Deform-3D对两种锻造工艺方案进行模拟分析,最终从坯料充满程度和成形力大小两方面,选定冷热结合的锻造成形工艺方案,并根据选定成形方案对输入轴进行实际锻造试验,成功锻制出合格锻件,为输入轴的工业生产提供了一套新的生产工艺。     

多工位冷镦成形机专用离线换模装置

为解决冷镦成形机上新旧模具之间的快速更换问题,实现多工位模具的整体吊离和机外更换调整,提出了一种新型冷镦成形机专用离线换模装置的设计方案。主要介绍了离线换模装置的特点、结构及定位问题,并对该装置的主要部件强度进行分析,结果表明:离线换模装置结构简单、定位可靠、结构强度满足要求,是多工位冷镦成形机机构优化的重要部分。     

一种异形截面钢丝滚道全模拉拔工艺

通过计算分析异形截面钢丝滚道拉拔前后的断面收缩率以及变形特点,制定了3道次全模拉拔成形的工艺方案。利用Deform-3D有限元软件,对异形截面钢丝滚道的全模拉拔工艺过程进行数值模拟,分析了拉拔过程中的金属流动规律,研究了拉拔模具的受载荷情况和各道次钢丝拉拔过程中的等效应力分布。根据模拟结果调整试验参数,并进行生产试制,得到表面成形质量好、圆角填充完整、尺寸精度符合要求的成品钢丝。试验结果与模拟结果基本一致,表明选取的试验参数是合理有效的,同时也验证了异形截面钢丝滚道3道次全模拉拔工艺方案是可行的。     

旋耕刀辊锻成形工艺的数值模拟与试验验证

由于辊锻过程中的金属流动和变形规律还未被完全掌握,工艺设计主要依靠生产经验,坯料形状及尺寸选取的是否合理对辊锻件影响较大。以某新型号的旋耕刀为例,依靠经验设计3种不同形状、尺寸的坯料,并利用有限元软件Deform-3D对旋耕刀进行辊锻模拟,选取了合理的坯料,分析了辊锻过程中的金属流动规律,研究了辊锻模具的受载荷情况以及辊锻力矩。根据模拟结果,对所设计的坯料的形状和尺寸进行修正,并进行了生产试制。试制的样品与模拟结果基本一致,表明有限元模拟可以为旋耕刀的辊锻工艺以及坯料选择提供有效的参考。