双辊摆辗螺旋锥齿轮成形工艺参数优化

双辊摆辗螺旋锥齿轮时,工艺参数对螺旋锥齿轮的成形效果有重要影响。通过正交实验的方法,对双辊摆辗螺旋锥齿轮的工艺方案进行选择,运用DEFORM-3D有限元分析软件,对所选择的正交实验方案进行模拟仿真,提取仿真分析数据,并对其进行极差分析,得到最优工艺参数组合为A3B2C1D2E3,即摆辗件初始温度为950℃,下模进给速度为2 mm·s~(-1),摩擦系数为0. 2,双辊公转速度为75 r·min~(-1),坯料厚度为31. 22 mm。对该工艺方案进行模拟与实验,所得实验结果与模拟优化所得结果一致,表明该工艺方案对3个实验指标有明显的提升,其中摆辗件与凹模接触面积提高了约43. 9%,最大成形载荷由1827 kN减少至1358 kN,平均晶粒尺寸由58. 2μm减少至33. 3μm。     

直齿圆锥齿轮摆辗成形最大辗压力的有限元研究

直齿圆锥齿轮摆辗成形的辗压力随摆头倾角、下模进给速度、摩擦系数以及摆辗阶段等因素的变化而变化.通过有限元模拟分析,对最大辗压力与下模进给速度和摩擦系数的关系进行了研究,得出了有关规律:在摆角γ取2°时,进给速度从1.5增加到3.5 mm·s-1时,辗压力增加106%～176%;摩擦系数从0.12增加到0.50时,辗压力增加23%～64%.研究结果对优化工艺参数、摆辗设备的结构设计和模具强度设计具有指导意义.     

不同缩比率对同轴多锥辊摆辗薄圆盘的影响

为了研究同轴多锥辊摆辗薄圆盘的成形过程，利用Deform-3D数值模拟软件对同轴多锥辊摆辗圆盘件进行模拟分析，基于可靠的三维刚塑性有限元模型，研究了多锥辊摆辗圆盘件的变形特征。同时，研究了不同缩比率对同轴多锥辊摆辗成形的影响，最后在摆辗机上验证了数值模型的正确性。结果表明：同轴多锥辊摆辗成形过程中，容易出现失稳翘曲和上大下小的“蘑菇头”形状；工件在距离中心一定距离处的温度最高，中心温度最低；金属流动速度从中心至边缘逐渐增大；成形中的缩比率越高，变形抗力越大，导致其力能参数和非均匀变形程度逐渐升高，同时也将增大其中心缺陷。     

轿车半轴齿轮冷摆辗成形及三维有限元数值模拟

对轿车差速器半轴锥齿轮塑性成形进行了可行性分析,采用冷摆辗方法成形齿轮锻件.利用三维有限元软件DEFORM模拟其变形过程,在变形瞬间状态及力学量场可视化环境下,得到金属流动充填规律、应力应变状况及载荷分布等.模拟结果表明,当采用阶梯状的实心毛坯,摆角1.5°,转速25.13 rad·s-1,下模进给速度5 mm·s-1时,成形效果最好.用冷摆辗方法成形高精度轿车锥齿轮锻件的方法是可行的.     

发动机带轮冷辗扩成形规律

研究了汽车发动机带轮冷辗扩精确成形技术,应用Simufact软件进行了有限元模拟,研究了驱动辊转速和芯辊进给速度对汽车发动机带轮冷辗扩成形力能参数和成形质量的影响.在带轮的两道次冷辗扩中,增大驱动辊转速或降低芯辊进给速度可以有效降低轧制力;驱动辊转速为14 rad·s-1,芯辊进给速度为1.4 mm·s-1时,第1道次...     

CuNi90/10铜合金高颈法兰精辗成形数值模拟与试验研究

高颈法兰的颈部高度和底盘外径大，采用锻造后机加工的方法制作生产效率较低。为提高生产效率，通过对现有辗环工艺进行分析，借助有限元软件建立了高颈法兰精辗模型，并对典型规格的外径Φ159 mm的高颈法兰轧制成形过程进行了仿真分析，研究了驱动辊转速、芯辊进给速度、毛坯形式对高颈法兰轧制成形过程的影响。结果表明：增加驱动辊转速与芯辊进给速度可以减少轧制缺陷，同时采用锥形内孔可以避免内孔产生蝶型缺陷。最终确定了法兰内孔形式为锥形内孔、驱动辊转速ω=5 rad·s^-1、芯辊径向进给速度V=3 mm·s^-1。最后设计配套模具进行试验验证，完成了典型规格高颈法兰的产品试制，验证了高颈法兰碾环成形工艺的可行性。     

2A12铝合金杯形件“山”字型腔反挤压成形损伤研究

基于Deform有限元分析软件,选择CokcroftLatham韧性断裂准则,研究了成形温度400℃时不同挤压速度(0.5、1、2mm/s)、不同摩擦系数(0.1、0.15、0.2)与不同模具形状(半圆形通道、单锥形通道、双锥形通道)下2A12铝合金杯状件环形通道挤压工件的成形损伤规律。并且以单锥形通道为例,研究了坯料高径比对挤压工件成形损伤的影响。结果表明:挤压工件最大成形损伤值随着挤压速度的增大而减小,随着摩擦系数的增大而增大;当挤压速度、摩擦系数相同时,半圆形通道模具挤压的工件损伤值较大、双锥形通道模具损伤值较小。     

基于Hypermesh的轧辊轴数值模拟及优化设计

以载荷为5000 kN的双辊摆辗机装配结构为基础,根据双辊摆辗传动件的负载规律,对双辊摆辗机的轧辊轴工况进行了研究.通过构建相关零部件的有限元模型,利用Hypermesh软件对轧辊轴进行刚度、强度分析,并根据分析结果对轧辊轴连接处进行了结构优化.对结构优化后的轧辊轴进行设备装配,并对装配后的双辊摆辗机进行生产调试.通过...     

双辊摆辗成形力能参数计算方法研究

介绍了双辊摆辗的工作原理,并且为了得到双辊摆辗轧制参数有效的计算方法和研究结果,运用力学知识、几何学知识、轧制理论以及金属塑性成形原理,从理论的角度对双辊摆辗成形的力能参数进行系统性的分析和研究,求得有效轧制面积、轧制应力、轧制扭矩等的计算方法及求解公式。利用该计算方法及相应的求解公式求得了实际生产中一个环形坯料的轧制参数,通过试验对该计算方法进行验证,理论结果与试验结果相符,最大偏差不超过13.6%,表明提出的关于双辊摆辗的计算方法是合理的,并且为双辊摆辗轧制参数选取提供了理论参考。     

基于正交试验的曲轴热锻工艺参数优化

根据某曲轴模具磨损,基于Archard磨损有限元理论,从模具磨损失效出发,针对影响模具磨损量的工艺参数,设计正交试验。采用Deform数值模拟,研究了工件初始温度、模具初始温度、工件与模具之间摩擦系数以及模具硬度对成形载荷和模具磨损的影响。优化了曲轴热模锻成形的工艺参数,综合考虑多指标因素,分析得到影响曲轴成形力和模具磨损量的最优工艺参数,即坯料初始温度为1150℃、模具初始温度为250℃、摩擦系数为0.3、模具硬度为65 HRC。     

基于MATLAB的摆辗机摆头圆和直线成形轨迹仿真与分析

具有双偏心套结构的摆辗机摆头可以实现多种运动轨迹,其中圆和直线运动轨迹应用较多。为了直观显示及分析运动轨迹的摆辗成形过程,根据摆头运动原理,建立摆头运动方程,应用MATLAB软件,针对摆辗机摆头圆和直线运动轨迹,叠加坯料向上送进油缸的运动,进行摆头三维运动轨迹的仿真模拟及规律分析。摆头在圆运动轨迹运动时,摆辗成形过程曲线为螺旋线,摆头摆角不为0且固定,摆辗成形过程是连续的局部成形。摆头在直线运动轨迹下,摆辗成形过程曲线为"之"字形曲线,摆角大小变化频繁,当运动曲线通过中心点时,摆头摆角为0,工件成形由局部变为整体成形,所需成形力增大。     

TC4钛合金斜轧穿孔曼内斯曼效应及顶头位置优化

利用有限元模拟技术分析了斜轧穿孔过程,结果表明:锥形辊比桶形辊穿孔的曼内斯曼效应更为强烈,TC4钛合金比碳钢穿孔的工件心部可产生更大的拉应力;当采用送进角为12°、直径压下率为12%、辗轧角为15°、轧辊转速为70 r·min-1以及顶前压下率为8.2%等参数锥形辊斜轧穿孔TC4钛合金时,坯料心部曼内斯曼效应最为显著,拉应力最大,可最大程度降低穿孔阻力,从而减小温升;采用该优化工艺,变形区变形温度为972～997℃,分布较理想,可获得TC4钛合金双态组织。经穿孔试验验证,获得了TC4钛合金双态组织厚壁管,且管内外表面光滑,尺寸精度较高。     

变截面零件辊锻过程数值模拟优化

采用美国MARC公司的MSC／superform软件对叶片辊轧工艺进行了数值模拟。模拟建立两种有限元模型——对称模型和非对称模型，在两种模型下分别分析了坯料与轧辊之间的摩擦系数对中性角的影响，得出中性角随摩擦系数增大而增大，前滑区变形金属随之增多。反之，摩擦系数过小影响坯料的正常咬入，出现打滑现象。模拟结果显示摩擦系数取0．3为最佳选择。在不同模拟模型下不同型槽内变形区金属的流动情况不同。非对称型槽成形的工件由于上下表面金属流动速度不同，出现弯曲现象；对称型槽成形的工件较平直。因此，为保证叶片的成形质量，设计选用对称型槽形式。通过数值模拟优化设计工艺参数，为叶片辊轧工艺的制定提供依据。     

带I型纵筋薄壁构件挤压成形数值模拟与工艺优化

带I型纵筋薄壁构件的结构复杂、壁厚不均,在挤压过程中容易发生金属流动不均匀现象,导致型材发生翘曲变形。针对该问题,采用Hyper Xtrude有限元分析软件,研究了挤压速度、坯料初始温度和模具初始温度等工艺参数对挤压成形效果的影响规律,发现坯料初始温度的增大会使金属流速更加均匀,而过大的挤压速度和模具初始温度会加大金属流速的不均匀性。通过正交试验获得最佳成形工艺参数组合:挤压速度为2 mm·s~(-1),坯料初始温度为480℃,模具初始温度为440℃。最后进行了相应的挤压试验,并成功获得高精度带I型纵筋薄壁构件样品。该研究工作为此类构件的挤压成形工艺及模具的优化设计提供了理论参考。     

基于正交试验的汽车扭力臂热锻模具磨损分析及优化

基于Archard理论磨损模型与Deform-3D软件,建立扭力臂热锻有限元模型。利用正交试验法对坯料初始温度、模具初始温度、上模运动速度及摩擦系数进行组合,并模拟得到了模具磨损量。运用极差分析法对试验数据进行处理,得到了各个参数对热锻模具磨损的影响程度及最优工艺参数组合。结果表明,各个参数对模具磨损的影响由大到小为:上模运动速度摩擦系数坯料初始温度模具初始温度。结合实际生产情况,确定最优工艺参数组合为:坯料初始温度为1200℃,模具预热温度为300℃,上模运动速度为10 mm·s~(-1),摩擦因数为0.3,此时的模具磨损量为0.000333 mm。     

汽车增压器芯壳冷摆辗成形模设计

分析了汽车增压器芯壳的结构特点,给出了芯壳冷摆辗成形所需的坯料形状和尺寸,设计了合理的冷摆辗模具结构,介绍了模具零件之间的装配关系,同时对模具主要零件的形状和尺寸、模具材料的选用以及模具的加工要点作了阐述。     

带圆导盘延伸机的轧制特点

<正> 毛管在带导板的横向螺旋轧制的二辊轧机上延伸时,发现导板被磨损和烧伤,因而其工作外表面变坏.在带圆导盘和钢管延伸轧机上进行了毛管辗压对比试验,采用了φ75×18.75mm,长500mm的毛管做坯料.辗压后,钢管壁厚为5和10mm.轧辊直径369mm,辊长250mm.轧辊倾斜角为6°,转速64转/分(圆周速度1.24米/秒),圆导盘转速8.7转/分(圆周速度0.13     

工艺参数对直齿圆锥齿轮振动摆辗下模应力影响的有限元分析

为防止直齿圆锥齿轮摆辗下模齿根断裂、齿顶磨损等缺陷,在摆动辗压成形基础上,建立三维有限元模型,对不同摆头倾角和进给速度下成形直齿圆锥齿轮进行了有限元模拟与分析,通过对摆辗下模轮齿上的特定点进行受力分析,探讨了不同摆头倾角和进给速度对直齿圆锥齿轮振动摆辗成形过程中摆辗下模应力的影响,并对这两个参数进行正交模拟试验。数值模拟结果表明,当进给速度v=5 mm·s~(-1)、上模摆头倾角γ=2°时,摆辗下模轮齿的受力更均匀,摆辗下模的疲劳磨损更小,使用寿命高。     

六角螺母冷镦挤压成形工艺分析及参数优化

以某六角螺母冷镦成形为例,采用有限元分析软件Deform-3D对六角螺母两种多工位成形方案中工位5分别进行模拟分析。通过对比分析成形效果、成形载荷、工件损伤值,得出采用正挤压加深螺母内孔的工艺方案能够得到更优的成形效果。随后以降低工件损伤值为目标,选取冲压速度、模具表面硬度、下冲头分流角、摩擦系数作为因素,设计正交试验,并通过多次仿真计算得到最优参数组合为:冲压速度5 mm·s~(-1),模具表面硬度50HRC,下冲头分流角3°,摩擦系数0.1。采用最优参数组合进行对应试模,工件成形质量良好,符合生产要求,所得结论为实际生产提供了理论依据。     

偏心套转速对螺旋锥齿轮摆辗成形的影响

摆辗成形过程中不同的上模运动轨迹对螺旋锥齿轮的摆辗成形有重要的影响,而上模的运动轨迹由内外偏心套的转速决定。单辊摆辗过程中,偏心套转速的改变会引起玫瑰线和螺旋线运动周期和轨迹形状的改变。以材料为20CrMnTiH钢的螺旋锥齿轮为研究对象,通过UG建立了三维有限元模型,并利用Deform-3D详细研究了当偏心套转速不同时,轨迹运动周期和轨迹形状的变化对摆辗成形螺旋锥齿轮成形力能参数、变形均匀性、齿根损伤因子和接触面积的影响规律。结果表明:不同的偏心套转速对玫瑰线和螺旋线摆辗成形螺旋锥齿轮的影响规律具有相似性,螺旋锥齿轮在玫瑰线和螺旋线轨迹摆辗成形过程中取周期T=3 s、转速比|n_1/n_2|=6/7较为合适。