汽车蓄能器壳体件挤压成形工艺研究

基于Deform-3D软件平台,通过数值模拟对汽车蓄能器壳体件的挤压成形过程进行工艺优化。建立正交试验方案,分析各个因素对挤压成形过程的影响,以成形载荷作为评判标准确定了最佳工艺参数组合。通过实验最终得到了最佳成形工艺参数为:温挤压模具温度230℃,温挤压坯料温度1000℃,温挤压摩擦系数0.15,温挤压凸模速度12mm.s-1,冷挤压凸模速度8mm.s-1,冷挤压摩擦系数0.08。按照该工艺参数进行实际零件的挤压生产,最终得到了符合要求的成形零件。     

镁合金复合挤压工艺的有限元模拟

研究将普通挤压和等通道角挤压工艺结合而开发出的新型复合挤压工艺。采用有限元技术建立具有不同摩擦系数和不同转角的模型,模拟镁合金复合挤压过程,分析复合挤压力变化特征,以及挤压过程的应变累积情况。结果表明,摩擦系数增大或者通道角减小,复合挤压的挤压力和等效应变增加。摩擦和转角均会引起变形的不均匀性,摩擦因数越大,通道转角越小,其不均匀性越大。在摩擦因数为0.3,通道转角为120°时可以获得较大且均匀的等效应变。     

板料成形过程模具圆角摩擦测试实验装置的研究

板料成形研究中的一个难点是如何采用实验方法定量测定板料成形过程中板料与模具之间的摩擦系数.通过对板料成形时的变形特点进行分析,提出一种新的板料成形过程模具圆角摩擦测试实验方法,并研制出相应的摩擦测试实验装置.该实验装置考虑了板料成形时周向收缩、厚向增厚的变形特点,能够在线测试出室温和加热状态下板料成形过程模具圆角处的摩擦系数.摩擦测试结果表明,所研制的摩擦测试装置具有灵敏度高、可重复性好、使用方便的特点,为深入研究板料成形过程中摩擦系数随工艺参数的变化规律提供了实验手段.     

挤压铸造ZA27锌合金的摩擦磨损性能

采用MM-W1型摩擦磨损试验机对挤压铸造ZA27合金的摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,挤压铸造显著提高了ZA27合金的摩擦磨损性能.在转速200 r/min、载荷100 N、摩擦副为45钢,N32机油润滑条件下,ZA27合金的摩擦磨损性能较好,其摩擦系数为0.054,磨损率为0.0192 g/s·m2.该合金不适合在干摩擦下工作.     

镁合金板温成形过程模具圆角部位摩擦系数的实验研究

利用自行研制的新型摩擦测试装置,对镁合金板温成形过程模具圆角部位摩擦系数进行了测试实验.通过正交实验,研究了温度、压边力、润滑状态等三种工艺参数对模具圆角部位摩擦系数的影响,并采用统计方法对所得到的数据进行了分析,确定了影响摩擦系数的主次关系和最优工艺参数组合.研究结果表明:三种工艺参数中,温度因素的影响最为显著,压边力因素影响一般,而润滑因素影响最小;最优工艺参数组合为温度240℃、压边力3MPa和二硫化钼润滑.     

内螺旋状零件冷挤压成形过程数值模拟及参数优化

对内螺旋状零件的冷挤压成形过程进行数值模拟,系统地研究了摩擦系数、螺旋角和挤压角等因素对内螺旋状零件冷挤压成形过程中凸模所受挤压力和成形缺陷的影响,并对挤压成形工艺参数进行了优化.研究结果表明:摩擦系数、螺旋角和挤压角等因素对内螺旋状零件冷挤压成形过程中挤压力存在显著的影响.随着摩擦系数的增加,挤压力呈线性增加;随着螺旋角和挤压角的增加,挤压力呈非线性增加.摩擦系数和螺旋角等对内螺旋状零件的冷挤压成形缺陷影响较大,而挤压角的影响较小.采用优化后的工艺参数对内螺旋状零件进行了冷挤压成形实验,获得了合格的制件.本文的研究结果为内螺旋状零件的冷挤压成形提供了工艺指导,具有实际的应用价值.     

研究拉深成形过程中的摩擦系数分布

主要介绍利用探针和传感器测定拉深过程中摩擦系数的实验方法，据此获得变形区的摩擦系数的分布情况。该方法有助于进一步分析板材在拉深成形过程中的摩擦和润滑情况。同时对计算机数值模拟金属板材在拉深成形过程中，如何确定磨擦系数边界条件提供了一种实验方法。     

等通道转角挤压AZ31镁合金的工艺参数影响

文章通过AZ31镁合金的等通道转角挤压(ECAE)实验研究不同工艺参数的影响,确定了最佳的挤压温度和保温时间。根据建立的有限元分析模型模拟分析了等通道转角挤压过程中摩擦应力的变化规律,并将理论分析结果与实验结果进行了对比分析。结果表明,挤压温度、保温时间和摩擦因数若选择不合适,容易造成挤压失败。加热温度过低或保温时间过短会导致试样断裂或出现裂纹;加热温度过高或保温时间过长容易导致试样被压缩。挤压过程中试样与模具表面会产生较大的摩擦应力,该应力的大小及分布区域随着摩擦因数的增加显著增加。     

板成形中摩擦系数测定的研究进展

本文阐述了摩擦系数在板成形中的作用及板成形中摩擦系数测定的国内外的发展状况 ,采用作者设计的新型摩擦系数测定装置进行了摩擦系数测定的实验研究 ,为进一步开展摩擦系数测定及摩擦边界的研究打下了基础 ,为有限元模拟的真实性提供了重要的参考依据。     

等通道转角挤压过程中工艺参数对摩擦应力的影响及模具优化

使用有限元模型模拟分析了不同等通道转角挤压工艺参数对挤压过程中摩擦应力的影响,研究了工艺参数变化对最大摩擦应力大小的影响规律。使用工业AZ31镁合金进行等通道转角挤压试验,并对模拟结果进行了验证。结果表明,无过渡圆角时,模具内角对转角处最大摩擦应力影响大于模具外角对该处摩擦应力的影响。增加过渡圆角后,随着圆角半径增大,摩擦应力集中显著减小,并使圆角两侧摩擦应力数值接近,最大摩擦应力随摩擦系数增加而线性增加。理论分析结果与试验结果相一致。     

热反挤压过程中金属不稳定流动状态的研究

利用有限元软件Deform-3D对厚壁钢管热反挤压制坯过程进行数值模拟,分析了摩擦系数和壁厚对金属流动状态的影响.结果表明:反挤压件管壁内侧的金属在向上平移的同时还伴有径向移动,摩擦系数越大、管壁越厚,径向移动的程度越大,越容易造成凸模抱模的现象.根据模拟结果,提出了一种新增径向塑性变形区的大型厚壁钢管热反挤制坯的变形...     

空心零件温挤数值模拟及工艺优化

本文基于粘塑性材料模型有限元数值模拟技术 ,对复杂多台阶空心零件温挤成形进行数值模拟 ,通过控制工艺参数和改变工艺条件发现 ,当凹模入口处圆角半径为 1mm ,且采用单面润滑即将凹模与坯料间的摩擦系数设为零时 ,可获得符合零件形状的正、反挤流动。根据优化结果进行实验 ,得到成形质量好的制件 ,这表明数值模拟技术是确定成形工艺参数的有效手段。     

Analysis of axisymmetric tube extrusion

A comprehensive investigation of an axisymmetric steady-state tube extrusion through a streamlined die is carried out by the finite element method (FEM) to study the influence of process variables on tool design and final product quality for a strain hardening material. The process variables considered are: the reduction in area; coefficient of friction; mandrel radius; die-length; the hardening capacity of the material. The extrusion parameters studied are: the extrusion pressure; die pressure; mandrel pressure; hydrostatic stress distribution; strain-rate distribution; strain distribution. The mixed (pressure-velocity) formulation is used along with the Householder method to solve the resulting ill-conditioned algebraic equations. The extrusion pressure predicted by the present model is in reasonably good agreement with the published experimental results. The trends predicted for other parameters also conform with the published results.     

The friction modeling of different tribological interfaces in extrusion process

Friction and lubrication are of great importance in many important metal forming processes such as sheet metal forming, forging and extrusion. With the products being more complex, it may utilize different lubrication medium in different tool/workpiece interface in which the metal flow could be controlled more effectively. While there is a substantial body of published research on friction modeling in metal forming processes, there has been relatively little work on forming process in which different tribological interfaces such as lubricant/grease, lubricant/dry and dry/grease are existed. The objective of this research is to investigate the friction distribution in combined forward and backward extrusion process. A realistic model of friction is developed to determine the friction coefficient of lubricated tool/workpiece interface. The friction coefficient of the other interface in which grease or different lubricant may applied is then determined by a coupled FEM and experiment investigation. Both the simulation and experimental data will be presented.     

对半轴套管热挤压成形载荷影响参数的探讨

半轴套管属于长轴类空心锻件,根据零件的结构特点和使用要求,确定了热挤压成形工艺方案。采用有限元软件分析了成形载荷的影响参数,主要工艺参数包括坯料加热温度、挤压速度、模具预热温度和摩擦因数等。并运用了正交试验设计方法对模拟结果进行显著性处理。结果表明,挤压速度对成形载荷的影响最为显著,模具预热温度的影响则最小。通过试验验证了模拟的准确性,为实际生产提供了理论指导。     

基于Taguchi的轮毂套管热挤压工艺优化

热挤压工艺参数对汽车轮毂套管的锻造性能和服役寿命具有重要的影响.首次采用Taguchi理论对EQ153汽车轮毂套管的热挤压工艺进行最优化处理.以不同工艺下的损伤、应变和应力作为目标值,通过灰关联分析和方差分析得到初锻温度、挤压速度和摩擦系数的最佳水平.优化结果良好,对轮毂套管的热挤压具有指导意义.     

Evaluation of friction condition in cold forging by using T-shape compression test

Friction plays an important role in metal forming, and numerical simulation of forging processes requires precise informations about the material properties and the value of the friction factor m or coefficient μ. This paper describes the T-shape compression, a new friction testing method by combined compression and extrusion of a cylinder between a flat punch and a V-grooved die. It can realize actual cold forging condition and allows measuring the friction on the cylindrical surface of the billet during forging process. The results of experiments and simulations show that the stroke–load curve and the height of the extruded part are both sensitive to friction. In order to obtain the highest sensitivity to friction, a FE parametric study of this test has been performed: it indicates that small corner radius and V-groove angle in the die should be chosen. Two commercial FE codes, FORGE 3D and ABAQUS, were used and provided very similar results for a given friction condition. Low carbon steel drawn bar with phosphate and soap coating was chosen as specimens. Friction tests with three different lubrication conditions (solid coating, oil and oil + solid coating) were carried out, and then friction factor m and friction coefficient μ were determined by using experimental results and the calibration by numerical simulation of T-shape compression test.     

钢管玻璃润滑热挤压工艺的边界条件

以P91钢为例进行了小口径钢管玻璃润滑热挤压工艺试验,记录不同挤压温度、挤压速度下的挤压力变化。以物理试验的观察结果为依据,借助于有限元软件DEFORM 2D进行模拟分析,根据稳定挤压阶段的挤压力大小,得出相应的摩擦系数,根据挤压力曲线的后期变化趋势,得出相应的换热系数。并最终得出玻璃润滑边界的换热系数q≤1.0×103J/(m2.s.℃),库仑摩擦系数μ=0.02~0.03,从而为钢管玻璃润滑热挤压工艺提供合理准确的边界参数。     

6061合金双向等通道挤压金属流动规律研究

摘 要: 采用数值模拟和实验验证的方法研究了双向等通道挤压过程金属流动规律,发现双向等通道技术能够在材料内部造成剧烈的剪切变形,具有晶粒细化和形变强化作用,可以通过调整摩擦系数对变形过程进行调控。6061合金A、B两种路径四道次双向等通道挤压发现,双向等通道具有强烈的形变强化作用,在相同道次下,B路径等效应变量大于A路径。