内花键轴热挤压成形的数值模拟分析

根据内花键轴零件的形状尺寸特点,分析内花键轴成形的工艺方式,运用有限元软件DEFORM-3D对内花键轴热挤压成形过程进行数值模拟,对成形过程中凸模的载荷-行程曲线和挤压件温度场进行分析,并研究坯料加预热温度和挤压速度对挤压力的影响,分析得到坯料的最佳加热温度范围为1100℃~1200℃,最合理的挤压速度为10mm/s左右,为同类零件的加工及生产提供理论依据。     

凸缘远离大端的半轴套管成形工艺实验研究

按凸缘能否一次成形,将半轴套管分为凸缘靠近大端（A）和凸缘远离大端（B）两类,简介了B类半轴套管成形工艺现状;经分析、数值模拟和物理模拟实验研究,开发了一种以圆棒材为坯料,以“闭塞模锻＋复合挤压”为主要过程的B类半轴套管成形新工艺,重点介绍了设计中间制件所考虑的因素和解决的问题,实现了工步少、凸模刚性好、所需设备滑块行程较短等目的。     

氮气弹簧缸筒热反挤压凸模结构对挤压成形力的影响

氮气弹簧缸筒的常用加工方式为机加工,为了提高材料利用率和生产效率、增强成形工件的性能,设计了一种热反挤压工艺以加工氮气弹簧缸筒。使用DEFORM11.0软件进行数值模拟,分析了坯料初始温度对成形结果的影响以及凸模结构对成形载荷的影响,设计了工艺过程并加工了挤压模具。采用热反挤压工艺加工的氮气弹簧缸筒的材料利用率为80.8%,相比机加工提高了47.6%,生产效率相比机加工提高了50%,取得了显著经济效益。结果表明,随着坯料初始温度的升高,成形载荷减小;随着凸模工作带高度以及凸模斜度的增大,成形载荷增大;当坯料初始温度为1200℃且凸模工作带高度为5 mm时,最大成形载荷为1652 kN,采用热挤压模具在2000 kN液压机上能够成形出符合设计要求的工件。     

一种新型四代镍基粉末高温合金挤压过程数值模拟及试验验证

采用正交设计与有限元模拟相结合的方法对热等静压态的一种新型四代镍基粉末高温合金包覆挤压工艺进行了优化设计,分析了坯料初始温度、挤压速度、模具模角等关键参数对挤压棒材的应变、温度分布及成形载荷的影响.结果表明:随着挤压速度、模角的增大,挤压棒材的温度、应变及挤压载荷升高;随坯料初始温度的升高,挤压棒材温度升高,挤压载荷降低;坯料初始温度、挤压速度对应变分布无影响.基于模拟结果给出的优化热挤压参数为:坯料初始温度1090-1100℃,挤压速度30～40 mm/s,模角40°.采用优化的工艺参数组合进行热挤压试验,获得了晶粒度10级以上的热挤压细晶棒材.     

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。     

JX1030半轴套管体挤压工艺实验研究

针对JX1030半轴套管体的结构特点,在分析国内外近年来采用的各种成形工艺的基础上,开发了在常规设备条件下,以圆棒材为坯料,用镦粗-反挤压和扩径-正挤压两道复合工序相结合的热挤压成形新工艺.通过物理模拟实验证明了该变形工艺的可行性、实用性.     

汽车半轴管挤压成形缺陷分析与工艺改进

应用有限元分析软件Deform对半轴管的挤压过程进行有限元模拟,分析了第3次热挤过程中半轴管开裂缺陷产生的原因.以此为基础提出双凸模挤压成形的改进工艺,通过对比破坏系数、速度场分布、等效应力和等效应变等主要参数,阐明双凸模挤压工艺的优越性.利用试验方法验证了有限元模拟结果的正确性.最后对双凸模挤压方法制备出的合格半轴管...     

半轴套管锻造折迭问题的有限元模拟研究

采用商用有限元软件DEFORM3D对半轴套管胎模锻成形过程进行了计算机模拟。再现了半轴套管锻造成形中折迭产生的全过程，分析半轴套管成形过程的应力场和速度场分布，模拟结果表明，半轴套管在成形过程中首先产生失稳弯曲，随后在芯轴的作用下两股金属汇合而形成折迭。为解决该问题，采用带有凸起的凸模，并适当加大圆角，利用模具形状的限制，来避免坯料产生失稳弯曲，从而可以有效的防止半轴套管成形过程中折迭的形成。     

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。     

一种热反挤压时坯料的定位方式

为解决热反挤压时坯料定位问题,采用外置定位钳的方式,将直径小于凹模内径的坯料放置在凹模中心,使反挤压过程中凸模的、坯料、凹模的中心在同一轴线上,保证金属均匀受力。运用Deform-3D软件,针对直径小于凹模内径时的坯料反挤压过程进行有限元数值模拟,分析了金属成形过程中的成形效果及应力分布,结果表明:模拟与工艺试验结果基本吻合,在热反挤压过程中,成形效果良好,金属等效应力分布均匀。经工艺试验验证,该定位方式操作简单,工件氧化皮较少,表面精度较高,适用于各类直径小于凹模内径的坯料定位,符合生产要求。     

内螺纹冷挤压成形过程数值模拟

基于DEFORM-3D建立内螺纹冷挤压有限元模型,对其成形过程进行数值模拟。得到内螺纹冷挤压螺纹牙型,真实再现了内螺纹冷挤压三维成形过程;分析了内螺纹冷挤压成形过程中的等效应力应变及金属流动速度场的分布规律,说明了内螺纹冷挤压的成形机理;通过数值模拟得到了成形过程的挤压温度和挤压扭矩曲线,并进行了试验验证。     

大口径铝管平面分流模挤压过程数值模拟

针对大口径铝管平面分流模挤压过程,分别建立了有限元法和有限体积法数值模拟的数学模型,对大口径铝管的平面分流模挤压过程进行了数值模拟,比较了2种模拟方法在大型铝型材挤压过程数值模拟中的优缺点及适用性,得出了有限体积法更适用于大变形挤压过程的结论,同时给出了挤压过程各个阶段的应力、应变的分布情况以及金属的流动规律,为大型铝型材挤压模结构的设计和工艺参数的优化提供了依据。     

地弹簧芯轴冷温复合挤压成形数值模拟

介绍了地弹簧芯轴零件冷温挤压复合工艺及数值模拟,通过分析不同的挤压参数和设计参数如凹模的过渡圆角、模具与工件间的摩擦系数和温挤压加热温度,通过模拟来观察这些参数对挤压力、成形工件质量、工件应力分布、温度分布变化等的影响,从而达到选出最佳的工艺参数,优化工艺的目的。     

基于有限体积法的异形空心型材挤压模具设计

采用有限体积法,对异形空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,得到了挤压过程中材料流动速度场、应力场、应变场、温度场和挤压力的分布规律。以数值模拟结果为依据,针对模具设计存在的问题提出了解决方案,并通过分析得到了模具的最佳设计方案。结果表明：对于薄壁、结构复杂的异型空心型材,挤压模具设计的关键是合理地分配金属流量和平衡金属的流动速度。     

压实轮压下量对宽铜带连续挤压过程的影响

利用DEFORM-3D软件,对宽铜带连续挤压的压实轮压下过程进行数值模拟,获得坯料在不同压下量下的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩的分布情况.结果表明:在同一压下量下,坯料的等效应力和等效应变在压实轮压下过程中都逐渐增加;当金属进入到轮槽内并与挡料块接触间,坯料的等效应变保持不变,而等效应力则急剧降低;当金属流人到腔体内时,坯料的等效应变又急剧增加.随着压下量增加,在整个连续挤压过程中坯料的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩都增加.通过点的跟踪分析和挤压轮扭矩分析可知,压实轮压下量为6 mm时更适合宽铜带连续挤压.     

发射药螺杆挤压机叶片强度分析及结构参数优化

对于发射药挤出成型用的螺杆挤压机的双锥度螺杆,在采用某种工艺的时候,药料的相互剪切和挤压作用大大提高。利用ANSYS有限元分析软件,通过模拟药料在挤压过程中的流动和应力分布情况以及流固耦合,对现有的螺杆进行强度分析,校核其是否适应新的工艺。以降低流道内最大压力差为优化目标,螺杆强度为约束条件,通过改变螺杆的结构参数,提高螺杆挤压机的挤出效率。结果表明：楔形角对流道最大压力差影响显著大于螺棱宽度;通过正交试验得到最佳参数组合为楔形角均为24°,螺棱宽度为1.5 mm,此挤出流道内压力差达到最小。     

TB10钛合金筒体反挤压成形的有限元模拟

通过热模拟实验得到TB10钛合金的流动应力-应变曲线,应用DEFORM-3D软件建立材料模型.基于刚塑性有限元法,对TB10钛合金筒体反挤压过程进行数值模拟.分析了挤压过程的载荷-行程曲线,以及坯料内部的温度、速度、应力、应变等的分布,并对模拟过程中的误差来源做了分析.研究表明,在摩擦因子较小(m=0.1)的情况下,挤压载荷较为稳定,筒壁处金属流动速度均匀,但局部变形不均和应力集中可能在表面形成裂纹.     

CPU散热片挤压过程的数值模拟及模具优化

采用刚粘塑性有限元法,利用Deform-3D有限元软件实现了铝合金CPU散热片导流模挤压过程的数值模拟。获得了挤压过程中材料的流动规律、挤压力、模具应力以及模具出口处流速的分布。通过数值模拟发现,型材出口流速很不均匀,远离型材中心的散热片齿部流速过慢。通过对导流模结构的调节,使得型材出口流速基本均匀,模具应力降低,提高了模具的使用寿命。模拟结果为导流模优化设计提供了依据。     

挤压速度和摩擦状态对铝型材挤压过程的影响

挤压速度和摩擦状态是铝型材挤压过程中的重要工艺条件,对挤压产品的质量、挤压力、模具寿命和生产率等具有直接影响。文章以一异型铝型材挤压件为例,采取塑性剪切摩擦模型,使用3种挤压速度和6种摩擦因子的不同组合分别进行挤压过程数值模拟,得到不同参数下模具受力、挤压件温度分布变化及材料流动速度的变化等情况,研究讨论了挤压速度和摩擦状态对铝型材挤压过程的影响规律。研究结果为挤压生产实践提供了一定的理论指导与参考。     

两种数值模拟方法在铝合金挤压模具优化设计中的对比

利用MSC.Marc和MSC.SuperForge两种数值模拟软件对铝合金挤压棒材件进行分析对比,有限体积法在工程应用中对大挤压比、形状复杂的型材的挤压成形计算具有较大的优势.针对平面导流模具和分流模具对其在挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了详细的比较分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材的流动是否均衡没有直接的联系.