车灯散热器的模具工艺优化

车灯散热器是汽车LED车灯散热系统的重要组成部件.针对散热器在挤压成形过程的成形难及模具磨损比较严重而无法实现批量生产为研究的主导方向,基于模具优化和满足散热器正常使用,通过UG三维软件绘制模具,设计模具修改参数表,并采用Deform-3D软件进行数值模拟分析;基于压力机的工艺参数及挤压比不变的前提下,分析得出模具挤齿区域尺寸优化后的最佳方案为拔模斜度0.8°、齿部圆角半径0.3 mm,此时模具磨损较小,且工件的精度较高,可为散热器的模具设计提供参考.     

分立式阴极变齿厚工作齿加工间隙流场仿真

为解决分立式阴极工作齿相邻齿节间台阶临近流场出现空穴、分离和涡流问题,基于电解加工成型规律,提出了变厚度齿节工作齿的设计,利用COMSOL Multiphysics对加工间隙流场分布模拟,对齿牙进行修形.仿真结果表明:在每片厚轮齿一侧切除1/2,旋出台阶均为0.3mm的圆角,另一侧的薄齿旋出台阶右下角均为0.4mm的圆角,有效地降低了工作齿错位形成的台阶对流场的影响.     

带圆角圆弧头铣刀设计的关键技术

淬硬钢为典型难加工模具材料,其加工过程中受强热力耦合载荷作用,易导致刀具磨破损,进而降低模具加工表面质量。为了提高工件加工表面质量和刀具寿命,对带圆角圆弧头铣刀的设计进行了研究。首先,结合球头立铣刀和平底圆角立铣刀切削特性,提出了一种适用于大型淬硬钢模具加工的带圆角圆弧头铣刀。其次,对带圆角圆弧头铣刀几何特征进行定义,建立了铣刀轮廓面数学模型,推导了螺旋切削刃参数方程。最后,通过仿真、刀具磨削试验和检测中心对所设计的带圆角圆弧头铣刀进行了检验。检验结果表明:带圆角圆弧头铣刀的刀具直径、圆角半径、圆弧头半径、刃形的磨削精度误差范围在±0.001 mm以内,螺旋角、前角和后角的磨削精度误差范围在±0.05°以内,为刀具的推广应用提供了技术保障。     

框形零件浇口的优化设计

翘曲变形是框形零件在注塑成型生产过程中产生的主要缺陷.翘曲变形不仅影响产品的外观、尺寸,严重时还会影响后续的装配.塑件产生翘曲变形的因素有很多,除了工艺参数的设置、模具的加工制造,还有一个很重要的因素就是模具结构的设计.传统的模具设计主要依靠设计人员的经验,但随着人们对产品的综合要求越来越高以及模具行业本身的竞争日益激烈,仅依靠工程技术人员的经验,很难在短时间内精确地设计出既可降低成本,又可提高产品质量和合格率的最佳方案.因此CAE技术越来越受模具设计人员的青睐.以框形零件为例,采用具有注塑成型仿真工能的软件模拟分析了3种不同浇口方案下塑件的注射成型过程:方案一熔接痕出现在矩形边框,变形呈下凹趋势,最大变形量为0.533 2mm;方案二熔接痕出现在主体区域,变形呈外凸趋势,最大变形量为0.497 1mm;方案三熔接痕出现在主体区域,各部位变形基本一致,最大变形量为0.437 3mm.通过分析比较,方案三为最优化设计.该模拟结果可为实践生产提供参考,缩短产品的试模周期.     

镁合金AZ31B板材热拉深成形数值模拟

针对厚度为0.8mm,坯料直径为140mm的AZ31B镁合金板材的成形性能进行了有限元数值模拟.在温度为200℃、压边力为8kN、拉深速度为0.3mm/s的情况下,模拟了坯料成形过程中厚度的变化和成形规律,并进行了系统的分析.结果表明,凸模圆角部分是整个拉深件强度最薄弱的地方,减薄最大,是破裂危险区;凹模圆角部分容易发生破裂和起皱;法兰部分通常会发生增厚现象,同时是容易起皱的区域;筒底部分和侧壁部分在成形过程中厚度变化不大.     

双质量飞轮驱动齿盘旋压增厚成形工艺研究

针对汽车双质量飞轮驱动齿盘外缘为原始板厚的3~5倍的特点,以SIMUFACT软件分析为手段,对双质量飞轮驱动齿盘多道次旋压增厚成形工艺进行研究.基于旋压增厚成形工艺的理论分析,设计出多道次旋压增厚模具并建立了旋压增厚成形有限元模型.以第1道次旋压增厚成形为例,分析了成形过程中应力场分布及板坯的变形情况.同时在板坯表面设置4个测量点分析第1道次旋压增厚成形过程中金属的流动规律,从而总结出第2至5道次的旋压增厚成形规律.以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,进行三因素三水平正交试验,获得最大成形载荷、增厚程度数据.结合灰色理论对双质量飞轮驱动齿盘旋压增厚成形工艺参数进行了优化,在CDC-4S80旋压机上进行了试验,结果表明:在旋压增厚过程中板坯所受径向力最大、切向力次之、轴向力最小;较小的摩擦系数与旋轮进给速度有利于提高零件的成形质量;通过物理试验成功将板坯外缘由3 mm增厚到10.5 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

一吨车前横梁冲压成形的仿真计算

利用LS－DYNA3D软件对一吨车前横梁的冲压成形过程进行了数值模拟,揭示了零件的开裂问题主要是由于零件在预成形阶段变形程度过大造成的,对冲压工艺及模具的调试过程进行了模拟,得出了解决问题的具体措施：增大凸模的磨擦系数、增加凸、凹模底部顶角对应侧壁局部间隙、增加凸模底部顶角局部圆角半径、增加凹模底部顶角对应入模口局部圆角半径等可以有效地减轻零件的变形程度,解决零件预成形过程中底部顶角开裂的问题。     

某重型汽车挡泥板成形过程模拟与工艺优化

针对重型汽车挡泥板成形过程中拉延不足的问题,运用数值模拟技术对其成形工艺过程进行分析,根据分析结果,进行工艺优化和模拟验证,得到优化的工艺补充面以及合理的拉延筋高度及分布参数:工艺补充面在宽度和长度方向上补充线长增加到200 mm;过渡圆角加大到150 mm;在拉延筋设置高度中,较浅拉延筋是2.5 mm,较深拉延筋是4 mm。试模结果表明,其有效地解决了制件成形过程拉延不充分的问题,保证了产品质量;对该类零件模具工艺设计具有参考意义。     

薄壁管轴压精密成形过程中的无模约束自由变形特征

以实验研究和有限元数值模拟相结合的方法,对管轴压成形无模约束自由变形规律进行了研究.发现无模约束自由变形区的形状主要受管坯直径和模具圆角半径的影响;自由变形区的形状与模具圆角的形状差别较大,并且在成形达到稳定状态之前的过程中仍不断变化;模具的圆角半径r对自由变形区形状的影响较大,存在一个临界模具圆角半径r0.当r＜r0时,相对间隙△/2r＞1,自由变形区的卷曲半径大于模具圆角半径;当r＞r0时,△/2r＜1,自由变形区的卷曲半径小于模具圆角半径.     

吹塑成形工艺性研究

通过对铝板在在不同温度，气速，模具圆角等参数下进行吹塑成形的综合研究，得出不同几何形状，尺寸对其成形工艺性能影响的主次，为以后吹塑成形类似零件提供了参考。     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料—浅拉深（小于内壁高）—冲孔—内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模。为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图。结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷。     

压边力对精冲质量影响的有限元分析

针对精密冲裁建立了有限元模型,对材料为45钢、板厚为2.9mm、直径为16mm的圆形零件精冲过程进行了模拟.在其他参数不变的情况下,对齿圈压板分别施加0,20,40,60kN的压边力,通过数值模拟获得了材料在精冲过程中静水应力场的分布情况,分析了静水压应力与剪切面裂纹产生的关系,并得到了压边力的优化取值.     

钣金V形折弯回弹影响因素的有限元分析

在钣金V形折弯成形过程中,回弹对成形精度的影响很大,为此,针对板材的成形和弹复过程进行有限元仿真试验,分析材料性能参数（弹性模量,硬化指数）、板料厚度、模具几何参数（下模具开口宽度,上模具圆角半径）和润滑条件对折弯回弹的影响.仿真结果表明：回弹随弹性模量、硬化指数和板料厚度的增大而显著减小,随下模具开口宽度的增大而增大;上模具圆角半径和润滑条件对折弯回弹的影响较小,回弹随上模具圆角半径与摩擦系数的增大而缓慢减小.研究揭示了影响回弹的主要规律,为提高V形折弯成形精度提供了可靠的依据.     

基于CAD/CAM软件的钣金零件及其模具设计

机械零件中有大量的钣金零件,高效、准确地对其及其模具进行设计在现代制造的要求下,变得越来越重要.论述了利用通用CAD/CAM软件对钣金零件及其模具进行设计的过程与方法,以此提高效率和准确性,同时也为数控加工奠定了基础.     

基于汽车拨叉件的挤压铸造模具设计

挤压铸造是一种高效、节能、适应性较广的模具成型工艺,特别适合生产性能要求高、形状复杂的零件.汽车拨叉件是汽车换挡部位的重要零件,力和力矩都会作用于其上.针对该零件的结构特点重点研究了挤压铸造模具的设计,其中包括运用AutoCAD对所设计的模具进行二维制图.     

基于流固耦合传热的柴油机铝活塞疲劳寿命预测与优化设计

为了准确预测活塞疲劳寿命,提高活塞工作可靠性和使用耐久性,以某型号高强化柴油机为研究对象,结合活塞头部工作温度测试,建立了基于流固耦合传热的活塞疲劳寿命预测有限元仿真模型,计算分析了活塞的疲劳寿命;采用单因素扫值法研究了内冷油腔距活塞顶面距离、销座长度、燃烧室喉口圆角半径以及销孔直径4个主要结构参数对活塞疲劳强度的影响关系和变化规律.以内冷油腔距活塞顶面距离、销孔直径、燃烧室喉口圆角半径为优化变量,以活塞疲劳寿命为优化目标建立了响应面优化设计模型,优化了活塞主要结构参数.研究结果表明：减小内冷油腔距离活塞顶面距离,增加燃烧室喉口圆角半径和销孔直径,能有效改善活塞的热机负荷,提高疲劳寿命;通过优化响应面,在最优方案内冷油腔距活塞顶面距离35 mm、销孔直径54 mm、燃烧室喉口圆角半径2 mm下,活塞疲劳寿命提高18.9%.     

准双曲面齿轮冷摆辗加工新方案及其可行性分析

为了解决准双曲面齿轮冷摆辗技术存在的模具结构复杂、摆辗力相对较大等缺陷,提出了一种新型冷摆辗方案,它简化了模具结构,采用局部线接触连续塑性成形;为了证明这种方案的可行性,对梯形模具与轮齿的接触线进行了研究,发现其与成形法磨齿加工中砂轮与齿面的接触线完全重合;在UG6.0中建立三维仿真模型,并将其分别导入到ADAMS、DEFORM-3D软件中进行运动学、动力学和成形过程的数值模拟仿真.仿真结果证明了此方案的运动精确性.     

约束控制对特厚板20MnNiMo钢焊接残余应力的影响

以热-弹塑性理论为基础,建立了100 mm厚20MnNiMo三维焊接有限元模型,利用ANSYS有限元程序分析了4种约束方式对特厚板焊接残余应力的影响,并通过盲孔法对部分模拟结果进行了试验验证.计算结果表明,约束位置的增加可以使焊接接头残余应力变大.随着约束位置的增加,焊缝区横向应力和热影响区纵向应力由压应力变成拉应力.约束位置越多,残余应力越大,焊接变形越小.模拟结果中,方案A试板边部翘曲变形最大,总变形量为39 mm,方案D变形最小,变形量为0.8 mm.     

汽车后风挡横梁冲压工艺仿真分析与优化设计

以某汽车后风挡横梁为研究对象,通过UG软件建立产品的三维数模,结合产品的结构特点及冲压工艺分析,拟定其冲压方案为拉延、修边冲孔和翻边冲孔。基于Dynaform有限元分析平台,对其拉延成型过程进行有限元数值仿真,获得了润滑条件、拉延速度、拉延筋、模具间隙对拉延成型质量的影响,并采用正交实验方法对各工艺参数进行优化设计,确定了最优的工艺参数组合:拉延速度为1 000 mm/s,压边力为420 kN,坯料与凸模间摩擦系数为0.075 (半干摩擦),坯料与凹模间摩擦系数为0.05 (边界摩擦),模具间隙为1.2 mm。模拟结果表明,采用优化后的冲压工艺参数可以有效预防零件的起皱、开裂等缺陷。     

提高拐角类零件钣金加工的质量

本文以某飞机的典型零件为例,通过数字化模拟来研究和探讨多次拉深一体成形,提高此类零件的钣金加工质量.拉深前,涂抹润滑油,保留毛料表面保护膜.零件在拉深模的摆放位置很重要,在拉深模的中间区域安装2个φ8mm的销钉,保证了毛料摆放的唯一性.第一次拉深至25mm,开中心孔,并打磨锐边,保证周边余量15mm,第二次拉深20mm.保证零件弯边高度40mm.为了加大模具闭合高度,数控编程铣切整体垫板,代替了条形垫铁,同时也保证模具使用寿命.两次拉深成形,毛料弯边上必然会出现一套折痕,仅靠型胎修整达不到图纸要求质量,采用三维制造数据集数控加工两套专用修整模,手工修整完全满足图纸要求.