提高自由镦粗成形质量的工艺方法与有限元模拟

讨论各种提高镦粗成形质量的工艺方法,分析扭压复合加载成形过程,并比较这些方法的优缺点。扭压复合加载通过把摩擦力转化成促进金属流动的主动力,将提高金属流动性。运用DEFORM 3D软件模拟了Al2017在室温下的扭压复合加载变形过程,其结果证明此方法有利于减小镦粗鼓形和变形力,提高变形均匀性。     

镦粗变形规律实例分析

本文结合实际镦粗变形工艺，把镦粗变形划分为三个阶段或状态，即锻透、压实、焊合；指出空调压实后的形态或痕迹与空洞的形状，大小，空洞与主拉形变的方向有关，坯料镦粗时仅仅考虑整体锻比是不够的，还必须注意单次压下量，并介绍了一种既能压实焊合空洞类缺陷，又能改善夹杂物分布的新型Ｖ型板镦粗工艺。     

管坯镦粗工艺

管坯成形过程容易失稳，产生折纹；同时因管壁厚度公差大，坯料体积不易控制，使得锻件成形困难，质量难以控制。本针对我厂生产的一种管坯锻件的成形工艺，结合有限元模拟与实际生产情况，着重分析了第一道聚集工步的特点，型腔设计的基本原则，并对一些工艺参数进行了探讨。     

控制变形均匀性的锻造预制坯优化设计

锻件变形的均匀程度是衡量锻件质量的一个重要指标，该文以提高锻件的变形均匀程度为优化设计目标，以刚粘塑性有限元为工具对锻造过程优化设计进行了研究。确定了目标函数的表示方法、优化设计方法及优化设计变量。基于刚粘塑性有限元和优化设计基本理论，编制了相应的优化程序，并对一轴对称锻件的镦粗压下量进行了优化设计，优化取得了明显的效果。     

附加扭矩优化圆柱体镦粗成形的有限元模拟

镦粗时在模具上增加扭矩能将接触摩擦从被动的阻力变成促进金属流动的动力,这样会降低成形载荷,且使变形均匀。本文利用有限元模拟软件DEFORM-3D,模拟材料A12017的圆柱体在室温下的扭压复合加载成形。分析证明,附加扭矩将优化传统镦粗变形。     

厚壁管闭式镦粗有限元分析及实验研究

为解决厚壁管在单向加压的普通液压机上进行闭式敦粗后壁厚不均的问题,本文提出了一种浮动凹模芯模闭式镦粗法。首先,介绍了该工艺的成形过程及模具结构。其次,采用刚塑性有限元法对新工艺和传统工艺进行了有限元模拟,比较模拟结果发现新工艺可明显地提高管件壁厚的均匀性,最后,对该工艺及传统工艺进行了试验研究,试验结果和模拟结果吻合良好。     

镁合金反复镦挤变形的有限元分析和实验研究

为了改善镁合金的组织和性能,提出一种新型的反复镦挤变形方法,设计了一套集剪切变形和反复镦挤变形于一体的多道次挤压模具。利用DEFORM-3D软件、金相显微镜和维氏硬度计分析了镁合金在反复镦挤变形中的应变、流速和应力的变化,并研究了微观组织均匀性以及硬度分布。结果表明,3道次镦挤变形后,等效应变不均匀指数变得很小,沿样品挤压方向(L1)和横向(L2)的等效不均匀指数最小分别为0.015和0.068,等效应变和等效应力分布均匀,晶粒尺寸从300μm细化到14.6μm,显微组织明显均匀细化,硬度在L1和L2上分别提高了27.1%和20.6%,且分布均匀。     

油管端部镦锻成形工艺分析

通过理论分析和实验研究,制定了φ88.9×6.45油管端部镦锻成形工艺,并设计出相应模具.同时采用DEFORM 3D塑性有限元模拟分析软件,对φ88.9×6.45油管端部镦锻成形过程进行三维有限元模拟,分析油管在端部镦锻过程中的变形规律,预测成形缺陷的产生,为获得合格的锻件并制订合理的镦锻工艺提供理论指导.在此基础上,优化工艺参数和模具结构.     

控制模式设定对大型锻件镦粗模拟的影响

分别设定上砧受恒定速度以及恒定力控制的几种不同控制模式,针对200 t以上级别的大型钢锭的水压机镦粗工艺进行了计算机模拟.对模拟结果和真实的工业镦粗过程进行了对比,并对模拟的合理性进行了分析.结果表明,采用恒定力控制模拟镦粗过程是一个比较好的选择.     

反应合成AgMeO复合材料大塑性变形加工与模拟

采用有限元模拟技术对反应合成的AgSnO2和AgCuO复合材料的大塑性变形过程进行模拟,研究在不同真应变条件下,AgSnO2和AgCuO复合材料显微组织均匀化的程度.结果表明:根据反应合成AgMeO复合材料烧结态组织特点所建立的有限元模型能够对大塑性变形过程进行有效模拟,模拟结果与实验结果吻合较好:模拟与实验结果表明,反应合成AgMeO复合材料在挤压过程中不可避免地发生增强相偏聚的组织分层现象,需要采用更大的变形强度来实现显微组织均匀化.     

电镦成形中产品缺陷原因分析与质量控制策略

分析了电镦成形中造成产品质量缺陷的各种原因,并提出相应的控制策略。     

钢中夹杂物在镦粗过程中的运动行为

在镦粗变形中金属的流动行为不仅影响变形抗力的大小,而且会影响变形工艺设计的准确性。目前,在钢的镦粗试验方法中,关于金属夹杂物流动问题的有限元分析法尚不完善,本文提供了由试验得到的金属夹杂物流动行为的资料。试验证明,在镦粗过程中金属的流动并不是有限元解出的变形单元的连续移动。     

镦粗过程中剪变形对锻件内在质量的影响

通过实验，研究了镦粗过程中剪变形的分布及对锻件内在质量的影响。所得结论对制定合理锻造工艺规范具有一定的指导意义。     

气门电热镦制坯与终成形过程模拟及工艺优化

针对气门锻件生产中常出现的问题,综合运用ANSYS和DEFROM软件,对电镦加热、镦粗制坯和终锻成形过程进了模拟,根据模拟结果,提出了气门电热镦粗制坯与终成形工艺优化方法.     

粉末盘预制坯两次镦粗成形工艺的有限元模拟与分析

采用商用有限元软件，对FGH96合金盘坯的两次镦粗成形工艺进行了有限元数值模拟。通过对丕同圆弧半径模具镦粗成形过程的模拟，分析研究了模具圆弧半径对预制坯相对直径比以及镦粗后盘坯变形均匀程度的影响规律，同时对镦粗过程中等效应变速率的变化规律进行了分析，得到了合理的模具圆弧半径的取值范围，从而为粉末盘件预制坯的工艺制定提供了一种新的选择。     

圆环在平板间镦粗变形规律的数值模拟

采用有限元模拟软件对圆环在平板间镦粗过程进行了研究,确定了毛坯形状、摩擦因子、变形程度等因素对圆环镦粗成形时金属流动的影响.该数值模拟结果对圆环镦粗时各种因素之间确定了量化的关系,对环形件镦粗提供了科学依据.