有限体积法模拟铝型材挤压成形过程

研究了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论和关键技术，得到了适用于塑性成形的有限体积控制方程，给出了模拟过程中有限体积网格体系的建立、成形过程中金属流动的跟踪描述和时间增量步长的确定等技术处理方法。然后采用该数值模拟方法，对铝合金门窗型材的挤压成形过程进行了仿真。详细地分析了该零件在挤压成形过程中金属的流动情况，给出了成形各阶段等效应变、温度和速度等物理场量的分布情况以及整个成形过程中模具载荷／行程曲线的变化情况。研究结果证明有限体积法是一种行之有效的铝型材挤压数值模拟方法，它可以为铝型材新产品的开发设计提供理论指导。     

螺旋压力机中螺旋付的摩擦系数

一、螺旋付摩擦系数对螺旋压力机力能的影响螺旋压力机是用螺旋付传递运动和能量的一种锻压机械。按照传动形式的不同,有摩擦压力机、液压螺旋压力机和电动螺旋压力机三种形式。因为这类压力机的蓄能和能量释放都通过螺旋付,因此螺旋付的效率,是螺旋压力机的一项极其重要的指标。     

开关磁阻调速式数控螺旋压力机

介绍了一种采用开关磁阻调速的新型数控螺旋压力机.在总结螺旋压力机进展的基础上,提出了用开关磁阻调速系统驱动螺旋压力机的方法,设计了整机结构,阐述了打击能量的数控策略.利用电机轴角位移和定子电流双反馈信号,推导出滑块速度和电机控制电流的数学关系式.通过控制绝缘栅双极晶体管开通角、关断角和电流斩波值,数字化控制电机正反转的转速及其起停,达到数控螺旋压力机运动和打击能量的目的.试验表明,这种螺旋压力机能满足不同能量和速度的要求,实现了设备的数字化控制.     

HXN5连杆锻造成形过程模拟分析及试验研究

本文以HXN5连杆为例,对其进行工艺性分析,制定了自由锻预成形后直接模锻的锻造工艺。借助Deform-3D有限元分析模拟软件,对连杆锻造成形的整个过程进行了模拟,优化了预成形坯料的尺寸,深入研究了模拟结果的速度场分布、模具磨损分布、材料流动速度,并用220000k N电动螺旋压力机上的实际锻造工艺对其进行了验证,结果表明,锻造工艺与模拟结果吻合,模拟分析为工艺优化和模具设计提供了可靠的理论依据。     

计算机模拟辅助优化变速器螺旋伞齿轮精锻成形工艺

针对螺旋伞齿在精锻时齿形成形质量差、成形载荷过大等缺陷,以某汽车变速器螺旋伞齿轮为研究对象,对其进行成形工艺分析,并采用数值模拟的方法,以螺旋伞齿精锻时的最大成形载荷值、最大等效应力、最大等效应变为研究目标,分析了成形工艺参数对齿轮成形质量的影响,得到了最优的成形工艺参数:坯料初始温度选择为1 000℃、摩擦系数为0.3、摩擦压力机的成形速度选择为200 mm/s。最后通过工艺试验结果表明,试验结果与模拟结果相一致,优化后的螺旋伞齿齿形饱满,满足汽车变速器螺旋伞齿的使用要求。     

基于UDP协议的电动螺旋压力机数据监控系统

电动螺旋压力机具有能量可控、生产锻件精度高等优点,广泛应用于各种材料的精密锻造。由西门子PLC、触摸屏组成的电动螺旋压力机控制系统,在锻件的整个成形过程中,触摸屏上无法显示滑块的位移、速度、打击力的实时曲线,因此无法研究打击能量对锻件成形性能的影响。本文设计了一套基于UDP通讯协议的电动螺旋压力机数据监控系统,并已应用在1000 t电动螺旋压力机的实际生产中。该系统可以显示设备参数信息,以2 ms采样周期采集位移、速度、打击力参数,基于PC并在监控系统界面上以曲线的形式显示出来。     

基于响应面汽车变速器螺旋伞齿轮精锻成形工艺优化

针对螺旋伞齿在精锻时齿形成形质量差、成形载荷过大等缺陷,以某汽车变速器螺旋伞齿轮为研究对象,建立了以坯料始锻温度、摩擦系数以及压力机速度为设计变量,以最大成形载荷和终锻填充率为目标函数的二次多项式响应面模型,结合数值模拟方法以及Matlab优化工具箱,得到了优化的成形工艺参数为:坯料初始温度1000℃、摩擦系数0.3和摩擦压力机的成形速度200 mm·s-1.最后基于优化后的工艺参数,通过工艺试验验证了该模型的有效性,试验获得的螺旋伞齿齿形饱满,设备成形载荷满足要求.     

基于伺服压力机的凸缘筒形件拉深成形数值分析

以某离合器端盖为研究对象,基于Dynaform分析软件对带凸缘筒类零件拉深成形过程进行了数值模拟,获得了该类零件在拉深时应变及壁厚减薄率的分布规律,并通过实验验证了有限元模型的合理性.通过比较J31-315B普通压力机与等公称压力的GP2S-S300伺服压力机的滑块运动方式,得出拉深成形时滑块运动方式对制件成形质量的影...     

金属塑性成形有限体积数值模拟

将模拟流体运动的有限体积方法引入分析金属塑性成形问题 ,简要地介绍了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论方法 ,并给出了相应的应用实例来证明该方法的有效性     

三通件的成形工艺及模具设计

利用有限元分析软件MSC-Superform模拟三通件不同多向加载方式的成形过程。通过对多向同步、分步、顺序加载三种不同成形方式的时间-速度图以及加载过程中挤压力曲线的比较,得出了多向分步加载为较佳的工艺方案,并对此进行了模具设计。     

锻造设备的使用特性及其对工艺的影响

根据设备能量、载荷和行程对锻造设备进行分类,论述了锻锤、机械压力机、液压机和螺旋压力机等常用锻造设备的载荷－能量特性、速度－“时间”特性、精度特性和其他使用特性等与使用（或工艺）有密切关系的设备技术特性。讨论了锻造设备使用特性在工艺过程中的作用及其对锻件质量和生产率的影响。     

锻压设备实现低速锻冲方式合理性探讨

依据实际锻冲工艺过程,指出锻压设备的滑块运动应具有低速锻冲的必要性,同时滑块又需要快速空程和快速回程,以提高生产效率.在简介了常用锻压设备的传动方式后,分别分析了螺旋压力机、液压机、机械压力机和伺服压力机实现低速锻冲的途径,并指出其优缺点.重点对公称压力4000kN的机械压力机中的曲柄滑块机构、肘杆机构、串联四连杆机构和椭圆齿轮传动机构等实现低速锻冲方式时的位移和速度曲线进行了计算机仿真.在分析了不同锻压设备的低速锻冲方式后,提出伺服压力机具有优良的低速锻冲特性,将成为今后的主要发展方向.     

螺旋压力机打击能量及打击力测试方法探讨

本文提出通过检测螺旋压力机打击速度和打击加速度的方法来计算其打击能量和打击力,并在测试中证明该方法是可行的。     

响应面法在大锻件微观组织质量控制中的应用

以某T型截面大锻件分段多道次成形工艺为研究对象,引入数学统计工具-响应面法(RSM)对该分段、不连续变形下的组织均匀性控制问题进行了研究。将工艺条件-道次进行参数表征,采用有限元方法 (FEM)和响应面法相结合,建立了以改善锻件微观组织质量为评价目标,以坯料温度、压力机速度、上模斜角角度和道次表征量为设计变量的二阶响应模型。研究了设计变量与评价目标之间的作用规律,通过Matlab软件得到了最优锻造工艺和工艺参数组合,即采用3道次成形工艺,坯料温度为440℃,压力机速度为8 mm·s-1,上模斜角角度为160°。采用优化结果进行大锻件的生产试制验证,金像分析显示所成形锻件内部组织均匀,表明了应用RSM和FEM可以有效地对分段多道次成形工艺下的锻件组织均匀性进行控制。     

螺旋压力机的回弹分析

本文分析了螺旋压力机打击过程的能量转化过程,以能量流图及打击全过程的锻击负荷图为基础,研究了卸载过程中的回弹,建立了回弹特性图及回弹速度图,并且进行了有关的实验和分析。     

半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺数值模拟

介绍了一种半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺,该工艺分别在离合器式高能螺旋压力机和液压机上进行锻造和深孔挤压成形.用Deform-3D模拟软件对锻造及深孔挤压复合工艺成形过程进行了三维有限元分析,模拟结果表明,半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺过程设计合理,工件能够良好成形.     

DEFORM-3D软件在叶片锻坯结构形式选取中的应用

在叶片锻造过程中,由于变形量大,锻出的叶片会出现如褶皱、裂纹这样的缺陷。为了提高生产效率,一般要求在螺旋压力机上一次锻造成形。因此,采用合理的毛坯结构形式在最小成形载荷下来获得最低程度的缺陷就显得十分重要。常规用来选择叶片锻坯合理结构形式的方法有诸多缺点,采用有限元方法将会在很大程度上弥补这些不足。     

大型双鼓形铝轮毂精密锻模设计与改进

以载重车用大型双鼓形铝轮毂精密模锻为应用对象，开发了分体组合式锻模工装，突破了普通模锻以单一最大水平投影面分模的限制，解除了双鼓形外形对模锻成形工艺的制约，并采用80000kN电动螺旋压力机进行精密模锻，保证了产品成形精度。     

高能螺旋压力机结构设计特点及技术分析

介绍了高能螺旋压力机的结构、特点和优越性能,并与其它类型锻造(模锻)压力机进行了多方面的比较。分析了高能螺旋压力机工作时的受力情况,给出了计算方法。对主要件的强度和刚度进行有限元计算和分析,并对压机结构进行了优化设计。     

Investigation of the required clamping force at multidirectional undercut-forging

A hot forging process allows to produce parts of excellent quality and technical properties. Nevertheless, it is not possible to forge undercut geometries like piston pin bores, it is usually necessary to manufacture them in subsequent processes. Thus, an undercut-forging process was newly developed. Such a process requires a multidirectional forming tool, which is challenging due to a high clamping force of the tool during the process. With the research results, the requirements to the crucial tool components of heavy springs diminish, allowing using standard spring devices instead of large and expensive custom designed devices. The aim of this study is to analyze the clamping force, its origin, and influencing factors in order to facilitate the tool design. Therefore, in forming simulations the input parameters press velocity, initial temperature, and punch shape were investigated, and their effect on the clamping force was statistically evaluated. The press velocity has the major impact on the resulting clamping force. The initial part temperature and the shape of the punch tool showed minor but still significant effects. This combination of input parameters reduces the load and the stress on the tool, enabling to perform the process on smaller forging presses. Eventually, forging trials validated the results.