2A12高强铝合金变断面挤压工艺仿真研究

挤压成形是变断面结构一种重要的成形工艺,采用有限元软件对2A12铝合金变断面管材挤压过程进行了数值模拟。研究了挤压过程中温度场和应变场在整个挤压过程中的变化特征,坯料温度、挤压速度、工作带长度和挤压模具锥角对模具口处温度场和应变场的影响规律。结果表明：随着挤压模具锥角、挤压速度的增加和坯料温度的降低,出口处温度场和应变场均匀性降低;工作带长度的变化对出口温度场和应变场的影响较小。     

半固态AlSi7Mg合金在封闭竖直圆柱空间中触变变形和流动的研究

兰固态合金挤压工艺的关键是控制半固态合金坯料的流动和变形。在实际工程应用中,半固态合金坯料的挤压铸造成形主要是通过在二维和三维约束空间中的变形和流动而实现的。本文论述了半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金坯料在三维封闭圆柱空间中触变变形和流动的规律。     

高固相率半固态镁合金触变成形数值模拟

对高固相率半固态镁合金触变成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中的应力、应变分布和温度场,对比了半固态坯料与常规态坯料成形的特点.结果表明,半固态镁合金材料具有变形抗力小,应力、应变分布均匀的特点,材料流动性、充填性能优于常规坯料,能够一次成形复杂形状零件.数值模拟为半固态成形工艺参数的优化起到很好的参考作用.     

Al2024合金半固态触变挤压成形热-力耦合有限元模拟

详细地论述了半固态触变挤压成形热-力耦合粘塑性有限元基本公式,利用Gunasekera流动应力公式,在Marc有限元软件平台上通过二次开发,建立了半固态触变成形计算机仿真模型.通过对Al2024合金半固态触变挤压成形工艺过程热-力耦合有限元模拟知坯料的变形区主要集中在挤压凹模的锥形部位;挤压结束时,制件中心与表面的最大温差约为85℃;制件锥形表面附近的等效Mises应力比其他部位的等效Mises应力大,并且有明显的应力集中现象.凸模行程与载荷曲线的有限元模拟结果与试验曲线吻合较好.     

新SIMA制备坯料触变挤压AZ61镁合金零件的组织与性能(英文)

新应变诱导熔化激活法被用来制备高质量的AZ61镁合金半固态坯料。利用光学显微镜和拉伸实验,研究触变挤压成形零件的微观组织与力学性能。结果表明:当施加的压力为784MPa,保压时间为90s,模具温度为450℃时,半固态坯料能够完全充填模具型腔。与半固态等温处理方法相比,新SIMA法制备的半固态坯料触变挤压成形零件的抗拉强度和伸长率分别为300.5MPa和22%;并且成形零件的微观组织晶粒细小、组织均匀。随着等温处理温度的升高和保温时间的延长,成形零件的抗拉强度和伸长率先增加后降低。当挤压道次从1增加至4时,成形零件的抗拉强度和伸长率明显增加。     

打印头铁芯基座温挤压成形过程数值模拟

运用Deform-3D软件对铁芯基座零件的温挤压成形过程进行了数值模拟分析,探讨了坯料的变形行为和成形特征,研究了温挤压成形过程中坯料的应力分布、应变分布、载荷计算、金属材料流动规律和成形缺陷预测,为该类零件的成形工艺及模具的设计提供依据。     

半固态镁合金触变成形数值模拟及试验验证

利用DEFORM-3D塑性有限元软件,对半固态AZ61触变成形过程进行了数值模拟,分析了半固态坯料与常规态坯料成形过程中的应力、应变分布和温度场,并对此两种坯料进行了触变锻造试验.结果表明,半固态镁合金材料具有变形抗力小,应力、应变分布均匀,通过对触变锻造试验和模拟结果的对比可知,二者拟合较为理想.     

半轴套管热挤压成形数值模拟与实验

根据半轴套管零件的特点,确定了热挤压成形工艺方案,采用DEFORM-3D有限元软件对成形过程进行数值模拟,分析坯料在制坯、正挤压和镦粗法兰3个工序中的应变分布、温度场分布和金属流动规律,得到了凸模载荷-行程曲线图;预测成形过程中缺陷产生的可能性,并分析坯料加热温度、凸模挤压速度、模具预热温度3个主要因素对正挤压成形效果的影响。生产验证了该热挤压工艺的可行性,为半轴套管的实际生产工艺的制定提供了参考依据。     

链模式变截面成形机理分析

链模式成形是一种新型的板金属成形工艺,对链模式变截面成形过程中的材料流动规律和特点进行了计算机模拟仿真。模拟结果表明:变截面成形件的弯角处最大主应变较大,方向垂直弯曲面向外,边腿的凹弧区域最大主应变为拉应变,沿边腿的高度方向从高到低,最大主应变逐渐减小;边腿高度和成形角度对成形件纵向应变的影响较大,增大边腿高度和成形角度会增加边腿的纵向应变,材料属性对成形件的纵向应变影响较小。提取了仿真模型里变截面零件的纵向应变,结果显示,在变截面型材边腿上的4个圆弧位置纵向应变比较大,它们在成形的过程中发生了拉伸或者压缩的变形,而等效塑性应变主要集中在变截面型材的弯角部分。通过链模式变截面成形实验对模拟结果进行验证,实验结果与仿真结果基本吻合。     

连续挤压杆坯直径的工艺影响研究

针对坯料直径对铜扁线连续挤压的影响,采用刚粘塑性有限元模型,基于Deform-3D软件平台,进行三维有限元数值模拟,获得两种不同直径的坯料连续挤压扩展成形过程的金属流动规律、温度场、应力场、应变场以及挤压轮扭距。通过理论计算和对模拟结果的分析比较,初步确定了坯料直径和金属塑性变形的关系,为连续挤压工模具设计提供了理论依据。     

铝合金汽车中间轴螺塞半固态触变模锻研究

对Y112铝合金进行半固态触变模锻实验，确定了该试验最优的半固态二次加热工艺参数。研究表明，模锻后零件中的晶粒基本保持了半固态成形前坯料的颗粒状，说明在触变成形过程中坯料的流动方式是以液相包裹着同相颗粒的方式进行的。并将数值模拟数据与实验成形力曲线比较，结果二者数值和变化趋势基本吻合，说明数值模拟能够为分析整个锻造过程提供有效的依据，能够从结果中获得较为符合实际的材料流动规律和塑性行为。     

铝合金自行车后花毂锻件温挤压成形技术研究

对某6061铝合金自行车后花毂锻件的温挤压成形技术进行研究.首先通过数值模拟分析了坯料在模具型腔的定位问题,以便于坯料能顺利塑性变形转移到凸缘部分;然后通过对速度场、应力场、应变场、变形网格以及载荷-行程曲线的系统分析,获取了在一定条件下金属坯料在模具型腔内的塑性流动规律,为该产品温挤压成形工艺方案的详细设计以及如何控制和避免成形过程可能出现的缺陷提供参考依据;并通过实验对工艺方案的可行性进行验证.     

Mg-Al-Zn合金半固态坯的制备及触变成形研究

通过新SIMA法制备Mg-Al-Zn合金半固态坯的触变挤压和触变模锻试验以及借助金相显微镜、拉伸试验机等分析手段对Mg-Al-Zn合金半固态坯的制备及触变成形进行了研究.研究结果表明,新SIMA法中的等径道角挤压能使Mg-Al-Zn合金获得良好的应变诱导效果,即铸坯微观组织被大大细化,平均晶粒尺寸达到20μm,材料力学性能大幅度提高;该坯料在560℃保温20min制备的半固态坯料的固相晶粒细小,球化程度高,组织均匀,平均晶粒尺寸为25μm.通过触变挤压和触变模锻试验证明,新SIMA法制备的Mg-Al-Zn合金半固态坯料所触变成形的零件的力学性能很高.其中触变挤压的卫星角框零件的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为213.1MPa、312.6MPa和15.2%.触变模锻的托弹板零件的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为218.6MPa、320.9MPa和14.8%.     

花键管增量式两轮冷滚轧精密成形的数值模拟

花键管冷滚轧精密成形过程不同于花键轴类零件,其坯料金属变形量大,成形过程较为复杂.应用塑性有限元分析软件deform-3d对滚轧成形过程进行了数值模拟,最后得出零件轧制中的应力应变场、金属流动规律,并分析研究了模拟中出现的一些问题,提出了相应的解决方案.     

内六方空心件挤压成形金属流动规律研究

挤压成形带有内六方通孔零件的难点是孔的尺寸精度高、金属流动复杂。为了提高内六方空心件形状和尺寸精度,借助商业有限元软件Deform-3D,应用刚塑性有限元法模拟了内六方空心零件的冷挤压成形过程,利用速度矢量研究了该零件冷挤压过程的金属流动规律;根据模拟得到的速度场和变形规律,预测了成形过程中的缺陷;利用数值模拟对原始坯料进行优化,通过把坯料底部改成30°的内锥形,解决了挤压件前端不规则及内孔尺寸超差的缺陷。最后,通过实验的方法得到了内六方通孔挤压件,与模拟结果基本一致,其力学性能、组织和尺寸精度均符合要求。     

多向塑性成形数值模拟研究

金属在多向受力状态下产生的流动复杂多变,人工预测及一些简单解析法计算无法准确预测金属的实际流动规律.本文用MSC/superform软件对复杂形状零件分别进行了多向挤压成形数值模拟.通过模拟结果可以看出,体积成形过程中金属的流动主要与模具型腔的形状以及填充系数有很大的关系,适当的填充系数不仅方便装料,更能减小坯料与型腔内壁的摩擦从而减少变形抗力及变形不均匀现象.模拟分析了金属在多向挤压时的载荷-行程曲线和等效应变的分布,为后续模具的设计提供科学的依据.     

Zr基块体非晶合金超塑性微挤压成形数值模拟

利用压缩实验数据建立了Zr55Cu30Ni5Al10大块非晶合金在过冷温度区域内的流动应力模型,并选用DE-FORM-3D软件对杯形非晶合金零件超塑性微挤压成形过程进行了模拟,得到了挤压过程中坯料的速度场、应变速率场和应力场的分布规律。分析发现在挤压过程中材料的应变速率极不均匀,因此,对材料的流动变形过程进行了合理分区,分析各区域的形状、大小及变化历程。在此基础上,利用反挤压工艺成功挤出了外径为2.2 mm、壁厚为0.05 mm的杯形零件。SEM显示,该成形件壁厚均匀,尺寸和几何形状满足设计要求。     

简单轴盘类零件的差温无模锻造模拟分析

模拟了轴盘类零件的差温无模锻造成形过程,通过分析坯料变形过程中的温度场、位移场、应变场以及应变速率场的分布情况,研究了加热高度和坯料高径比在轴盘类零件差温无模锻造成形中的影响,同时总结出了一些成形规律。     

轴盖温挤压成形工艺及坯料结构优化数值模拟研究

通过数值模拟研究了坯料结构对轴盖挤压成形过程中凸模承受载荷的影响。三种坯料结构对应的载荷最大值分别为9301300、113570和9948070N,3#空心坯料结构有利于零件成形。分析了轴盖温挤压成形过程中金属流动特点,金属先流动成形有两个凸环结构的底部,然后成形轴盖零件的其他部位,整个成形过程金属流动顺利。成形工艺方案合理可行。     

挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响

针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:在定径带横截面处,随着挤压轮转速的提高,稳态下坯料的温度和等效应变速率最大值逐渐增大,中心与边缘速度差逐渐增大,产品成形不稳定。因此,适当地降低挤压轮转速有利于产品的稳定成形。通过连续挤压实验,验证了分层缺陷的存在,数值模拟结果与实验结果一致,证明了模拟结果的有效性。