多楔轮轮毂冲锻成形工艺及影响因素研究

针对某筒形多楔轮轮毂零件的结构特点，基于板料近净成形原理，对其轮毂成形制定了多道次冲锻工艺方案。基于DEFORM-3D软件平台建立了多道次冲锻成形全流程三维有限元模型，通过数值模拟研究了模具结构参数对缩径翻边和镦锻工序中成形缺陷的影响，并分析了成形过程中的等效应变分布与轮毂筒壁壁厚变化情况。结果表明，当两道次缩径翻边步长l₁和l₂的取值范围为12.8～15.6 mm、第1道次缩径翻边圆角半径r₁不小于16 mm时，轮毂筒壁成形结果良好，没有产生失稳和削料。当整形上模圆角半径R为3.5 mm时，镦锻末期在筒壁与凸缘交接处不会产生折叠缺陷。根据模拟结果进行实验验证，成功试制出多楔轮轮毂，验证了工艺制定及参数选择的可靠性，并最终在此基础上制得合格的多楔轮零件。     

5A02铝合金薄壁管材热挤压缩径增厚成形试验研究及优化

为解决某型飞机拉杆缩径端部直接攻螺纹的问题,首次提出了5A02薄壁铝合金管端热挤压缩径增厚成形方法,设计并制造了成形模具。研究了增厚区直段尺寸、模具肩部长度与模具锥角对薄壁管热挤压缩径增厚行为的影响,并优化了成形工艺路径。试验结果表明:增厚区直段长度和外径过大易导致直段部分失稳起皱;模具肩部过长,材料易在支撑区产生堆积且易出现失稳屈曲,在满足管材可预热的条件下,模具肩部长度应越短越好;采用模具锥角为12°和16°的凹模单道次热挤压成形时,位于缩径区域的管材易出现起皱,且增厚区径向增厚不明显;采用先大锥角后小锥角两道次热挤压成形后,成形件缩径段径向尺寸由1. 00增至4. 06 mm,增厚率为306%,成形效果良好。     

基于灰色关联度的筒形件二道次强力旋压工艺参数优化

为使锡青铜筒形件具有更高的尺寸精度,对二道次强力旋压加工工艺参数进行优化。减薄率、道次分配比、第1道次进给比和第2道次进给比为主要影响筒形件成形质量的工艺参数,以筒形件的内径扩径量和壁厚偏差为优化目标。采用正交试验和灰色关联度分析法对Simufact仿真模拟软件得到的二道次仿真结果进行工艺参数优化,结果表明:各工艺参数对筒形件成形质量的影响程度依次为:减薄率>道次分配比>第1道次进给比>第2道次进给比。优化后的工艺参数组合为:减薄率为40%、道次分配比为5∶5、第1道次进给比为0.6 mm·r^-1、第2道次进给比为0.6 mm·r^-1,所获的筒形件尺寸精度最优。     

筒形件冲压缩口成形工艺研究

应用ANSYS有限元分析软件建立了筒形件冲压缩口成形工艺模具的三维有限元模型,利用软件中的显式动力学求解器模拟了筒形零件缩口成形工艺过程中应力、应变和位移流向的分布云图,分析了工件成形时的塑性变形特点及其对成形质量的影响关系.研究表明:筒形件冲压缩口成形工艺主要失效形式是缩径区的裂纹、定径区的起皱和传力区部分的失稳等;冲压缩口力随着摩擦系数和模具锥角的增大而增大,但是会随着模具型腔内圆角半径的增大而减小.因此.有限元分析的结果为进一步研究冲压缩口的变形机理奠定了基础,也为其成形工艺方案的制定提供了理论指导.     

铝合金电池壳反挤压凸模偏心状态对成形过程的影响

矩盒形铝合金电池壳一般采用4道拉深+1道变薄拉深的工艺成形,工序多且模具调试困难,现采用单次挤压工艺对不同的凸模偏心量的成形过程进行数值模拟,分析不同偏心状态下得到的成形件形状和尺寸及成形过程中的应力场、速度场、应变场,以期达到提高效率、缩短流程、降低制造成本的目的。试验表明,模拟结果与实际成形过程吻合度较高。     

同轴式电动汽车带轴头桥壳的一体式成形工艺北大核心CSCD

针对同轴式电动汽车驱动桥,设计了带轴头桥壳的一体式成形工艺,首先选用无缝钢管进行胀压成形制得预成形管坯,再对两端圆管部分进行冷态缩径、热态挤压成形轴头及与内侧连接的台肩。建立轴头挤压成形的力学模型,分析金属的流动趋势,揭示挤压量、镦粗区加热长度对轴头、台肩成形的影响规律,并给出挤压量的近似计算公式。针对某轴荷80 kN的电动汽车桥壳,通过有限元模拟和1∶1工程试验,揭示了挤压量s、镦粗区加热长度L对台肩根部壁厚、内腔圆角半径的影响规律,确定了s的合适范围为36~39 mm、L的合适范围为34~44 mm。研究表明:设计的一体式成形工艺可行,为生产实践提供了重要依据。     

管件缩径工艺仿真分析

为了对管件在不同加载路径下的成形情况及变形规律进行预测,达到降低管件缩径工艺的开发成本及试验费用的目的,基于ABAQUS非线性有限元软件对管件缩径工艺进行数值模拟,通过实验结果与仿真分析结果的对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,分析了不同摩擦系数以及模具进给速度对缩径管件成形效果的影响。研究结果表明,摩擦系数及加载速度对管件的塑性变形影响明显,摩擦系数为0.15或0.2、加载速度为70 mm·s-1时管件的成形效果较好,不易出现塑性失稳及材料堆积,为管件的缩径工艺的工程化应用提供了有益的参考。     

轴壳扩径、缩口复合模设计

针对轴壳扩径、缩口的成形特点,在进行工艺计算的基础上确定了合理的工艺方案,设计了扩径、缩口复合模。根据试模中出现的缺陷,分析了产生的原因,改进了模具,生产出了合格的零件。     

大直径薄壁钢管缩径成形工艺研究

汽车车轴多采用钢管制造,两端需要进行缩颈,再焊接半轴.制造重型车桥、车轴的材料一般为厚壁钢管,可采用多次冷缩颈或热缩颈工艺.厚壁钢管的缩颈成形工艺已经较为成熟,目前薄壁钢管缩径成形方面的研究报道还较少,夏巨谌等人对薄壁钢管缩径成形过程进行了理论分析和有限元模拟;刘超,王连东等研究汽车桥壳管坯推挤一拉拔复合缩径成形工艺;...     

有模单点渐进成形工艺参数对1060铝合金成形性能的影响

为了研究各工艺参数对有模单点渐进成形直壁筒形件成形性能的影响,采用正交实验法,对层间距、工具头半径、进给速度和成形道次4个工艺参数进行优化设计,对板料变形区厚度进行仿真研究,并通过极差分析,得出各工艺参数对成形后板料最小厚度的影响。研究结果表明:各工艺参数中,成形道次数对板料成形最小厚度影响最大,工具头半径影响最小;对1 mm厚的1060铝合金板进行优化后,最小成形厚度为0.389 mm,比2道次成形后的最小厚度0.242 mm提高了60%。因此,在有模单点渐进成形直壁筒形件过程中,成形时间允许时,可适当增加成形道次,提高成形质量。     

CJY6421D汽车后桥壳自动焊接设备的研制

介绍了CYJ6421D汽车后桥壳CO2自动焊接设备的设计思想、结构原理及特点,控制系统的软、硬件,证明了该设备是一套焊接越野车或轻型车后桥壳理想的自动焊接设备。     

多型芯径向抽芯压铸模设计

轴套铸件上有12个周向均布的圆孔，压铸生产时需要多型芯径向抽芯。为此设计了一种特殊的轴套压铸模具，论述了模具结构特点和工作原理。该模具利用异形弯销、转盘及滑块完成多型芯径向抽芯，而未采用一般的齿轮一齿条机构或连杆机构，简化了模具结构。采用三脚推管推出铸件，解决了轴套铸件脱模难的问题。模具结构简单紧凑，工作可靠，操作方便，成型铸件质量好。     

驱动桥壳整体复合胀形工艺设计及变形分析

介绍了汽车行业及驱动桥壳的市场需求,在现有成形工艺基础上,提出了一种驱动桥壳复杂结构成形的新的加工工艺,设计了与该工艺相匹配的关键工序。针对核心工序驱动桥壳整体复合胀形,采用有限元法对整体复合胀形变形过程进行验证分析,结果表明:开槽管坯胀形温度为600℃时,胀形过程最大应力值达到243 MPa,能够满足驱动桥壳成形需求。     

铸钢叉车用桥壳的质量控制

针对叉车用铸钢桥壳的质量问题，如裂纹、气孔等缺陷，通过在配料和熔炼工艺，造型、制芯及合箱等方面加以控制，使得铸钢桥壳的质量大为改善。同时制定了铸钢桥壳缺陷允许焊补的条例，规范了铸件缺陷处理。     

汽车桥壳冲压工艺及模具设计

对于拼焊结构汽车桥壳的冲压,关键在于控制上、下壳体焊接边的尺寸精度及壳体平面度,保证上、下壳体拼接间隙均匀一致。采用正切边工艺及斜楔压料结构改善了桥壳切边质量,保证了焊接边的尺寸精度,同时采用双面全包整形,提升了桥壳的平面度。     

汽车后桥焊接工艺及设备

介绍了汽车后桥壳装焊线,桥壳整体成形的焊接工艺与特点。依据后桥壳关键焊缝的成形特点及工艺要求,选择了不同的自动焊接设备,并对各自动焊设备构成、焊接原理及焊接工艺参数的确定给予较说尽叙述。     

半滑动式液压胀形汽车桥壳的模具设计及成形

提出了半滑动式液压胀形模具的设计原则,并针对某小型汽车桥壳设计了终胀形模具和两种结构方案的预胀形模具;使用ANSYS软件数值模拟桥壳的液压胀形成形过程,重点分析模具型腔对成形的影响,比较了两种预胀形模具对成形管坯的壁厚变化及成形性的影响;在普通液压机上试制出汽车桥壳样件。     

汽车焊接桥壳失效原因分析

汽车焊接桥壳在台架试验中发生早期断裂。对桥壳的开裂位置、断口的宏微观特征进行观察分析,对桥壳材料的化学成分、硬度和金相组织进行了测试和分析,结合有限元模拟方法,分析桥壳受力。结果表明:断裂发生在下板托焊缝端部,断口呈现明显的疲劳特征;造成断裂的主要原因是板托焊缝端部的应力水平较高,以及焊缝存在未焊透缺陷加剧应力集中,名义应力较大,诱发了疲劳疲劳裂纹源的萌生,提出了提升焊接质量、优化桥壳附件设计等措施,对延长桥壳的疲劳寿命具有指导意义。     

桥壳钢FSN400的连续冷却转变

为确定汽车桥壳的最佳热冲压工艺,采用Gleeble-2000热模拟机研究了静态和动态条件下FSN400钢的连续冷却转变过程,分析了变形温度和冷却速度对试验钢组织转变的影响.结果表明,桥壳热冲压工艺以850 ℃加热,5 ℃·s~(-1)冷却为宜,其组织为铁素体、珠光体和少量粒状贝氏体.     

Analysis and design of hydroforming process for automobile rear axle housing by FEM

An FEM program, HydroFORM-3D, for the analysis and design of tube hydroforming processes, has been developed by modifying and adding some subroutines to the previous rigid-plastic finite element program, and then applied to the hydroforming process for an automobile rear axle housing. This paper includes the theoretical background of the program development. Through a numerical simulation, an optimum process is proposed to meet the practical requirements, which shows the efficiency of the numerical simulation. Two types of hydroforming dies are analyzed by numerical simulation. The sliding-type die has the drawback of a possibility of buckling, whereas the fixed-type die causes bursting failure. The thickness distribution of the final product is affected not only by the types of die, but also by the loading paths. The potential failure site for rear axle housing predicted by the numerical simulation is consistent with the experimental results. The values of maximum axial compression force for the first and second hydroforming processes are also in good agreement with experimental data. To manufacture a sound automobile rear axle housing without failure, it is better to use the sliding-type die and it is also critical to maintain a suitable hydraulic pressure level.