厚壁管温热缩口与管壁增厚的数值模拟研究

目的主要研究厚壁管两端同时温、热锥形缩口工艺的特点,以及缩口过程不同工艺参数对壁厚增厚的影响。方法通过选择合理的材料模型与热力耦合等温度场模拟参数,建立了有限元模型,使用DEFORM体积成形软件对厚壁管两端同时温热缩口工艺进行了分析,探究了温、热缩口两种条件下应力应变分布特点。结果模拟实验获得了管材缩口系数、模具半锥角、t/d0值、摩擦因子、成形温度等工艺参数,在温、热两种条件下对壁厚增厚量的影响曲线。结论管材缩口过程具有典型的变形阶段:入锥弯曲阶段、反弯曲阶段和缩口稳定阶段;管材高温下缩口变形特点为周向、轴向的压缩变形和径向的增厚变形;厚壁管缩口的增厚变形量随着模具半锥角的增大和缩口系数的减小而增大,同时受摩擦因子、成形温度、管材壁厚的影响较大。研究结果为管材缩口壁厚增厚工艺提供了基础技术数据。     

汽车半轴锥齿轮的精密成形技术和机加工专用夹具研究

提出了采用普通锻压设备进行坯料准备、高精度冷摆辗机成形半轴锥齿轮精锻件的成形新工艺,研究了成形工步的坯料形状、成形工艺参数、模具结构以及精锻件后续加工的工装夹具结构等一系列技术问题。达到了齿形精度高、齿部强度高、啮合质量好、齿轮模具的使用寿命高、材料利用率高、生产成本降低及可以进行大批量工业生产的目的。     

楔横轧变形过程中轧件内部金属流动的规律

应用DEFORM-3D有限元数值模拟软件,以楔横轧理论为基础,通过对楔横轧变形过程进行三维数值模拟研究,得到了反映轧件内部变形规律的速度场和位移场,以及轧件内部应力应变状态,并研究了不同变形量下轧件内部各主应力应变状态及主应力方向的特征及变化规律,深入地分析了生产中轧件端部产生凹心和变形区前沿的局部隆起现象。     

轴类件柔性辊轧的运动分析

根据几何学原理,推导出轴类件辊轧变形时各变形阶段轧轮的几何参数、运动参数与工件的运动和材料变形之间的关系,分析结果对工艺参数的选择和有限元模拟分析提供了理论基础。     

6061铝合金材料常数的研究

通过热压缩试验,研究了6061铝合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间的关系。根据试验数据,采用一元线性回归方法,确定了该材料的常数,如:激活能Q、应力指数n、应力水平参数α和结构因子A。研究表明,高温压缩变形时,6061铝合金的软化中动态回复是主要的;6061铝合金是正应变敏感材料。     

轴向辊轧轧件与轧轮接触面理论分析

建立了轴向辊轧轧件与轧轮各接触面的数学模型;分析了曲面方程、各曲面的交线方程和曲线的交点方程;给出了两部分接触面面积的近似解;为进一步理论上深入分析轧制力能参数提供了必要基础.     

圆柱体锻件内多空洞闭合过程的模拟研究

为了提高锻件质量,减少锻件由于空洞缺陷导致的报废,采用数值模拟和物理模拟相结合的方法,研究了镦粗时圆柱体锻件内多个空洞闭合的过程.模拟结果表明,以双空洞为例,如空洞尺寸不同,大空洞附近变形大,小空洞对变形的影响是局部的;相同大小空洞在闭合过程中,圆柱体中部有封闭的应力、应变的等值线分布区域出现.研究结果推进了对这一问题地深入研究,指出数值模拟的有效性和其与物理模拟相结合的重要性.     

镦粗过程中锻件内部孔洞闭合的光塑性模拟研究

通过改变升温速度等因素控制颗粒状聚碳酸酯的塑化过程，首次在不破坏材料连续性的条件下制成中间带孔的光塑性实验模拟试件。采用更为符合大塑性变形的Ｅｕｌｅｒ坐标系，对带孔洞圆柱体的镦粗过程进行光塑性分析，得到了孔洞的闭合形式及邻域应变分布等结论。     

楔横轧三维变形过程的有限元数值模拟研究

在分析了楔横轧加工工艺特点的基础上建立了模拟楔横轧过程的计算机系统模型,用有限元对板式楔横轧变形过程进行了三维数值模拟,成功地实现了楔横轧楔入段、展宽段、精整段全过程的计算机模拟,得到了不同变形条件下变形区的形状,变形过程中的应力场、应变场和变形载荷等重要信息。