高筋薄板构件多自由度摆动辗压成形规律与工艺研究

高筋薄板构件多自由度摆动辗压成形过程中金属流动十分复杂,导致高筋薄板构件筋高分布十分不均匀。根据双偏心套型摆动辗压机运动原理,探究摆动模做圆轨迹和螺旋线轨迹运动时摆动模与坯料的接触模式演化规律,提出了接触区形状数学计算方法。采用有限元模拟仿真技术揭示摆动模做圆轨迹和螺旋线轨迹运动时高筋薄板构件摆动辗压成形金属流动规律以及高筋生长规律,阐明摆动模运动、接触区变化、金属流动和高筋生长之间的关联关系。在此基础上,开展高筋薄板构件摆动辗压成形工艺试验,实现高筋薄板构件摆动辗压成形。研究结果表明,相比圆轨迹运动,摆动模做螺旋线轨迹运动能够减弱金属径向和切向流动,增强金属轴向流动能力,从而有效提高高筋薄板构件摆动碾压成形过程中金属轴向流动的均匀性,获得筋高分布均匀的高筋薄板构件。     

薄壁叉形环轴向辗压成形塑性变形规律

研究了薄壁叉形环轴向辗压成形过程中等效应力、等效应变等变形场量与成形载荷的分布与演变规律。基于Deform-3D软件平台建立了薄壁叉形环轴向辗压成形的有限元仿真模型,提取了成形过程中的等效应力、等效应变等变形场量与成形载荷数据。结果表明,在薄壁叉形环轴向辗压成形过程中,随着变形量的增加,等效应力值与等效应变值逐渐增加,上筋与侧筋的等效应力值明显比下筋大,变形程度更高,锥模主要承受z向载荷,且随着变形量的增加逐渐增大,最大值为134 kN。通过揭示薄壁叉形环轴向辗压成形过程中的塑性变形规律,为实现薄壁叉形环轴向辗压成形提供了理论依据。     

波兰卢布林科技大学的冷摆辗成形研究

摆辗是生产机械零件的金属成形过程之一,利用数值分析的方法研究摆辗已有30多年历史。大多数的论文专注于圆柱形或者是环形件的摆辗,这是由于说明简单形状零件的摆辗过程较为容易。已有研究项目涉及最多的是摆头与坯料的接触面积问题、金属流动机制、应力状态和应变状态、应变率、成形载荷以及影响冷摆辗成形过程等现象。这些问题已得到彻底研究,但很明显只是简单形状     

铝合金切屑的热挤压再利用

叙述了AA6060，AA6082和AA7075生产中的切屑，切屑压成坯料，热挤出矩形轮廓，最后轮廓特性直接转化技术的工艺过程链。     

圆柱坯料带反压冲孔和小直径斜齿轮的正挤压成形

为防止在冲孔不同高径（H／d,H．坯料高度,d;冲头;直径）圆柱形空心坯料时表面上产生裂纹,提出了一种用带反压力冲孔实心圆柱坯料的方法口研究了用低合金钢（SCR420H／JIS：铬钢）进行冲孔加工试验时剪切表面上反压力的效果,也用刚-塑性霄暇元模,拟分析了坯料的变形性能。试验结果表明,当冲头与模具间保持合理间隙且在高于1．2GPa反压力下婧坯料（H／d=1.4）冲孔时,在坯料内表面没有产生裂纹。在带反压力冲孔中冲头与模具转角处,合适的静永压力远远高于不带反压力冲孔中的静水压力。用带反压力冲孔的空心坯料挤压成螺旋齿轮。研究当;空心坯料被挤压到有内齿的挤压模中,同时借助于包围在芯轴上带轴套的冲头给坯料施加挤压力时,挤压模定径带和挤压究全斜齿轮之间的摩擦对成形性能的影响。     

复合齿轮复合挤压时坯料形状对金属变形的影响

本文叙述了对带有齿轮和凸轮轮廓的复合齿轮进行简单冷成形时,坯料形状对金属变形的影响。这个简单加工成形复杂形状产品的技术有利于更大地提高生产率。     

复合齿轮复合挤压时坯料形状对金属变形的影响

已经能多工位锻造成形带有齿轮和凸轮轮廓的复合齿轮,但目前迫切需要降低生产成本和节省劳动力。因此,试图简单冷复合挤压成形复合齿轮,用几种不同横截面的坯料控制成形时坯料的金属变形,防止在复合挤压过程中产生缺陷和裂纹。首先,用AISI-4140钢质坯料做复合挤压齿轮试验,仔细观察产品的形状和缺陷。为防止产生缺陷和裂纹,用Deform软件的三维刚一塑性有限元法和A1070铝合金试验模型两种方法对不同横截面坯料进行复合挤压成形分析。数字模拟和试验结果验证了复合挤压过程中坯料形状和金属变形之间的关系,也证实了适合简单冷挤压加工过程形状的坯料能在较低挤压力下净形成形产品。     

圆柱坯料带反压冲孔和小直径斜齿轮的正挤压成形

为防止在冲孔不同高径比（H／d,H：坯料高度,d：冲头直径）圆柱形空心坯料时表面上产生裂纹,提出了一种用带反压力冲孔实心圆柱坯料的方法。研究了用低合金钢（SCR420H／JIS：铬钢）做冲孔加工试验时剪切表面上反压力的效果,也用刚一塑性有限元模拟分析了坯料的变形性能。实验结果表明当冲头与模具间保持合理间隙且在高于1．2GPa反压力下对坯料（H／d=1．4）冲孔时,在坯料内表面没有产生裂纹。在带反压力冲孔中冲头与模具转角处合适的静水压力远远高于不带反压力冲孔中的静水压力,用带反压力冲孔的空心坯料挤压成螺旋齿轮。研究当空心坯料被挤压到有内齿的挤压模中,同时借助于包围在芯轴上带轴套的冲头给坯料施加挤压力时,挤压模定径带和挤压完全斜齿轮之间的摩擦对成形性能的影响。     

内燃机连杆粉末锻造过程中致密性演化规律分析

目的提高内燃机连杆粉末锻造过程中连杆相对密度的均匀性。方法首先提出了内燃机连杆烧结预制坯的设计方法,建立了内燃机连杆粉末锻造有限元模型。在该模型的基础上,揭示了内燃机连杆粉末锻造过程中的相对密度演化规律,进一步分析了烧结预制坯初始温度和成形速度对连杆相对密度演化的影响规律。结果随着成形速度的增大和坯料初始温度的降低,连杆相对密度标准差有所降低。结论降低烧结预制坯初始温度和增大成形速度能够提高连杆粉末锻造过程中连杆相对密度分布的均匀性。     

薄壁高筋框体多自由度摆动辗压塑性成形规律

为了满足薄壁高筋框体高性能、高效率的制造要求，提出了通过摆动模成形高筋型面，以及采用多台阶飞边结构来约束金属流动的方法，并通过有限元仿真揭示了薄壁高筋框体摆动辗压过程中等效应力、等效应变、温度和载荷的演化规律。结果表明：接触区内金属的等效应力明显大于非接触区，高筋与底板转角区域的等效应力相对较大、等效应变呈阶梯式上升趋势，高筋区域的等效应变明显大于底板区域，并且从高筋顶端至高筋底端逐渐增大；薄板坯温度整体呈降低趋势，高筋与底板转角区域的温度明显高于其他区域；载荷呈周期性波动，摆动模辗压长边与短边交汇的转角区域时载荷相对较大、辗压长边区域时载荷较小。研究结果为实现薄壁高筋框体多自由度摆动辗压塑性变形过程的精确控制提供了理论依据。