冷挤压预应力组合凹模刚度的优化设计

采用硬质合金作为第一预应力套的材料来增加预应力组合凹模的刚度和疲劳寿命，提高冷挤压件的尺寸精度。由Lame’s方程的最大内压条件，确定压装后和挤压期间每层材料临界屈服时的直径比和过盈量，并给出不同材料模芯组合模的统一计算模型，开发最优直径、过盈量、最大接触压力的通用计算程序，通过对开式冷挤压某车传动轴花键轴的具体应用表明，使用高硬度材料的冷挤压模具进行预应力处理后，冷挤压件精度更高，模具结构更加坚固。     

基于DEFORM的温挤压凹模结构优化

结合生产实际利用DEFORM有限元模拟软件对某深盲孔壳体零件进行数值模拟,探讨了该零件温挤压加工中凹模切向应力和径向应力峰值均出现在型腔内壁拐角处附近,应力集中较严重,容易导致凹模的疲劳开裂。在分析凹模失效机理的基础上,对凹模进行了优化,通过对整体式凹模和有预应力的组合式凹模两个方案的模拟结果进行比较,得出后者的应力应变分布情况较前者更为理想,从而可以提高模具的强度。     

冷挤压模受内压作用应力分布规律的研究

对冷挤压模受内压作用应力分布规律的研究，能避免凹模在使用时发生早期的断裂失效，为组合凹模的设计和应用提供一定的依据。采用有限元分析软件对转子冷挤压模进行建模，在此基础上，模拟了在整体内压和局部内压下凹模的受力情况，并对模拟结果进行分析比较，得出了不同内压作用时凹模应力的分布规律。     

筒形件冷挤压凹模强度设计及结构优化

基于厚壁圆筒理论,分析了整体式凹模工作载荷特点,讨论了单纯通过增加壁厚来提高模具强度的局限性。为提高承载能力,探讨了多层预应力组合凹模方案。基于第四强度理论,推导了n层组合凹模承受内压的数学表达式。采用Lagrange乘子法对组合凹模参数进行了优化设计,推导了n层组合凹模各层最佳径比分配、凹模极限内压、套缩界面残余压力及最优过盈量等设计变量的计算式。以三层组合凹模为算例,运用理论分析和数值模拟相结合的方法,对上述n层组合凹模的各设计变量计算式进行了验证,结果表明两者的结果吻合较好。     

冷挤压组合凹模的计算机辅助设计

以综合屈服极限作为凹模设计参数，根据凹模内壁是否能承受切向拉应力分别分析了组合凹模的受力情况，得到了每层凹模的最佳设计尺寸及其过盈间隙。在此基础上，以Visual Basic 6．0为平台，开发了冷挤压组合凹模的优化设计程序。     

冷挤压模受内压作用应力分布规律的研究

对冷挤压模受内压作用应力分布规律的研究,能避免凹模在使用时发生早期的断裂失效,为组合凹模的设计和应用提供一定的依据。采用有限元分析软件对转子冷挤压模进行建模,在此基础上,模拟了在整体内压和局部内压下凹模的受力情况,并对模拟结果进行分析比较,得出了不同内压作用时凹模应力的分布规律。     

法兰轴零件的冷挤镦成形工艺及模具设计

结合冷挤镦工艺的成形特点,对法兰轴零件进行冷挤镦工艺分析,计算毛坯尺寸及冷挤压镦力,并根据DEFORM软件模拟计算对法兰轴成形工艺进行优化。成形模具分为两步正挤压、一步反挤压与镦粗复合,凹模均采用三层预应力组合形式的凹模,凸模尾部锥面即可保证凹凸模的精准对中,又可保证成形零件的表面及内部质量。     

棒材开式冷挤压过程中挤压凹模的数值模拟研究

在棒材开式冷挤压过程中，凹模内壁受力大小是影响凹模设计的一个很重要衡爨指标。文中采用有限元软件Deform-3D，对棒材开式冷挤压过程进行数值模拟，得到凹模内壁所受应力的分布规律及各个工艺参数对凹模内壁所受应力的影响规律，并获得减小凹模内壁应力的参数优选范围，从而达到优化参数的目的。     

钢结硬质合金在花键轴冷挤压模具中的应用

介绍了钢结硬质合金材料在花键冷挤压模具中的用途.详细阐述了硬质合金模芯镶块剖分式组合凹模的结构和制造工艺.该结构可显著提高模具使用寿命.     

基于粒子群算法的冷挤压模具结构参数优化设计

针对石油射孔弹挤压件,对一次挤压成形和先预挤压再终成形两种工艺进行了对比,确定了合理的工艺方案,模具结构采用预应力挤压组合凹模。采用拉丁超立方方法,分别对预挤压和终成形的组合凹模的径向直径比和过盈系数进行了抽样,应用有限元方法对抽样所得的不同结构进行数值模拟,将所得模拟结果作为响应,建立等效应力与组合凹模结构参数的Kriging模型。以降低凹模内壁最大等效应力为优化目标,分别对预挤压和终成形两个阶段的组合凹模结构参数进行了优化分析。应用Kriging模型结合粒子群算法,在结构参数的变量空间内进行全局寻优,得到了各组合凹模最佳的径向直径比和过盈系数,确定出优化的组合凹模结构尺寸,为该挤压组合凹模的设计提供了定量的优化依据。     

基于热力耦合数值模拟的冷挤压模具凹模预应力结构研究

冷挤压技术是一种高精,高效,优质低耗的先进生产工艺技术,在现代生产中发挥着重要的作用。随着新型润滑剂,新的模具钢,大吨位压力机的出现,冷挤压工艺批量成型静力强度较高的材料成为了可能。通过对冷挤压scm435合金钢的冷挤压工艺的热力耦合数值仿真,模拟了从热套过盈配合,放置工件,挤压成型,卸载,工件顶出,冷却回弹全成型过程。研究了成型过程中各阶段凹模预应力的变化,以及温度对预应力的影响。并在此基础上,提出了通过分段式模套施加非均匀化过盈量的理念,和具体的工艺实施方法,并对比研究了一体式模套凹模和分段式模套凹模在挤压整个过程中的预应力情况。     

摆杆体冷挤压成形工艺及模具设计

通过对摆杆体进行冷挤压工艺分析,介绍该零件冷挤压毛坯的制备、表面处理及冷挤压工艺流程,并对冷挤压模具的结构特点及硬质合金凹模的制造要点进行了阐述.     

考虑表面粗糙度及摩擦热的冷挤压模具磨损模型研究

基于Archard磨损模型,提出了考虑表面粗糙度及摩擦热的修正Archard冷挤压模具磨损模型,对DEFORM 3D V6.1进行二次开发,将该修正的磨损模型嵌入有限元软件模拟真实冷挤压成形过程,进行了挤压过程中冲头及凹模的磨损分析,得到了冲头及凹模磨损最严重的区域。通过对比分析,研究了模具表面形貌、摩擦热及相对滑动速度对模具磨损量的影响,计算结果表明,使用修正的磨损模型预测模具寿命与试验结论具有较好的一致性。该考虑表面粗糙度及摩擦热的修正Archard冷挤压模具磨损模型,能较好地预测冷挤压模具磨损的情况,有利于更好地预测冷挤压模具使用寿命及失效时间。     

锥齿轮冷挤压成形加工数值模拟研究

为了解决人工设计锥齿轮冷挤压模具过度依赖经验的问题,将数值模拟应用到锥齿轮模具设计中。设计了一套用于冷挤压加工锥齿轮的三层组合凹模,制定了相应的工艺措施,利用Deform-3D软件对锥齿轮的冷挤压加工过程进行了数值模拟,分析了加工过程中的载荷曲线、速度场、应力场和温度场,获得了有关锥齿轮变形规律的基本情况。研究结果表明,通过改善润滑条件、优化模具几何参数可以提高冷挤压加工锥齿轮的成形质量,并对锥齿轮冷挤压加工工艺流程定制、模具设计具有一定的指导意义。     

H13等径角挤压模具早期失效分析及结构优化方案

基于DEFORM-3D有限元软件,通过对较大截面尺寸试样等径角挤压(ECAP)变形过程中凹模过早失效问题进行分析。从模具的服役条件、自身结构以及模具热处理等方面探究了凹模早期失效的原因。结果表明:未变形坯料在已变形坯料的作用下产生的膨胀力以及应力集中是微裂纹产生并扩展的主要原因之一;此外,冷热循环热应力和模具自身结构的不合理也促使了模具的早期失效;采用预应力组合结构对模具进行优化,改进后实验效果良好。     

基于冷锻数值模拟技术的圆锥滚子预应力组合凹模研究

采用弹塑性有限元模型分析软件DEFROM -3D对冷态下Gr15钢材毛坯在组合凹模中的应力应变分布进行冷锻成形模拟,得到了组合凹模各层在真实径向接触压力作用下的应力、应变、金属流动等物理参数在冷锻过程中的变化规律及凹模内侧壁接触应力沿高度方向的分布状态.模拟结果可以正确描述模具的真实应力应变状况,为较全面、准确的掌握模具的应力集中、切向应变、径向应变及其优化设计和疲劳寿命分析提供理论指导.     

圆锥滚子轴承外圈冷挤压外模的改进设计

分析圆锥滚子轴承外圈冷挤压原理及目前使用冷挤压外模的不足,改进模具材料和结构,采用GCr15钢高温淬火(水冷)+低温回火工艺,保证材料强度;改进冷挤压外模为整体式结构,在外模入口处设计3°喇叭口,在挤压区设计0.05 mm的小锥度。使用结果表明,改进外模后很好地保证了产品加工精度,工件容易脱模,模具使用寿命长,成本低。     

计算冷挤压组合凹模应力图表

当内压力为P(工作压力)时,在凹模的内表面切向应力最大(拉应力)。凹模一般采用冷锻模具钢制造,这类模具钢承受压应力的性能较好,当有拉应力存在时,模具容易损坏。为此对凹模采用施加予应力的方法,使其产生的压应力抵消其拉应力,这是防止凹模开裂的有效方法。     

Cr12MoV钢精密复杂冲头的热处理

在仪器仪表、钟表、照相机等行业生产的一些精密复杂小零件,特别是齿形零件,要靠模具加工成型。而这些模具特别是凹模,有时用一般机械加工的方法达不到要求,而必须采用冷挤压成型。这就需要根据零件形状要求先做好凸模(即冷挤压冲头又称母冲,一般尺寸小于φ15mm),再用此冲头去冷挤压成型凹模(凹模材料一般为低碳钢或纯铁)。为此该冲头不但要求高精度,而且要求高硬度、高强度等综合机械性能(一般硬度要在HRC     

预应力挤压凹模内压有效作用区对模具设计影响的有限元分析

使用三维２０节点等参元对受局部内压的预应力挤压四模进行了应力分析，得到了凹模内危险区的应力随内压有效作用区变化而变化的规律。结果表明，在挤压模具设计中通过改进结构设计和成形方式，使模具上具有合理的分布载荷是相当重要的。