双辊摆辗大直径薄圆盘数值模拟分析及优化

为了研究大直径薄圆盘双辊摆辗成形工艺,通过UG设计了闭式模具和浮动式模具两种不同的模型。以直径Φ505 mm、厚度5. 5 mm的圆盘为研究对象,利用Deform-3D数值模拟分析软件,对两种模具结构摆辗成形大直径圆盘件进行了分析,确定了闭式模具结构为较优方案。通过在闭式模具结构上进行正交试验,对摆辗成形工艺参数进行优化。结果表明,坯料初始温度、轧辊转速、下模进给速度以及工件和下模之间的摩擦系数对双辊摆辗成形大直径薄圆盘有着重要的影响。当坯料初始温度为950℃、轧辊转速为75 r·min~(-1)、下模进给速度为1 mm·s~(-1)、摩擦系数为0. 5时,圆盘成形质量较好。通过实际试验验证,获得了质量良好的工件。     

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。     

螺旋锥齿轮摆辗工艺研究

螺旋锥齿轮形状复杂,齿线长而弯曲,不易通过常规方法加工.摆辗作为一种新的塑性成形螺旋锥齿轮的方法,克服了精密模锻成形力过大的困难.基于有限元的方法,本文对螺旋锥齿轮摆辗成形过程进行研究,分析了成形各阶段的变形与载荷特性;针对摆辗最后阶段飞边面积较大、载荷过大的特点,提出了摆辗摆头改进的方法,减少了飞边面积,从而使得成形力减少了1/3;通过铅试件成形验证了摆辗螺旋锥齿轮成形过程,说明了摆辗螺旋锥齿轮是可行的.     

螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺研究

阐述了双锥辊辗压成形的特点及原理。提出两种锥齿轮双锥辊辗压成形方案。理论分析及有限元模拟结果表明:螺旋锥齿轮闭式辗压成形方案比开式辗压成形方案好,它的齿形充填饱满,该方案最大成形力约为开式辗压成形力的1/4。研究了齿轮辗压成形的关键工艺问题,如预制坯设计及尺寸计算方法、辗压模具结构设计、辗压工艺参数选取等。实验结果证明辗压工艺和辗压模结构是可行的,且效果较好,辗压出了符合要求的齿轮件。     

从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺参数优化

针对双锥辊辗压螺旋锥齿轮成形过程中型腔下模受力过大以及齿形充填高度不够的问题,首先,运用DEFORM-3D有限元软件对从动螺旋锥齿轮齿坯双锥辊辗压过程进行了模拟分析,研究了摩擦系数、辗压温度、凹模型腔进给速度对凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高的影响;其次,采用正交试验设计方法,以凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高为优化指标,得到了最佳工艺参数,并进行了数值验证;最后,通过数值计算分析以及与文献中研究结果进行比较分析,证明了从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺的可行性。结果表明:当摩擦系数为0.2、辗压温度为900℃、凹模型腔进给速度为2 mm·s~(-1)时,模具型腔受力最小,齿形的充填饱满,高度达到最高。     

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.     

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。     

锻造铝合金轮毂摆动辗压制坯工序数值模拟技术

锻造铝合金轮毂由于其优越的性能成为轮毂制造业发展的必然趋势.摆动辗压制坯工序是锻造铝合金轮毂生产工艺中一步重要的工序.本文使用DEFORM-3D软件对锻造铝合金轮毂摆动辗压制坯过程进行数值模拟,考察了主要工艺参数对成形过程的影响,并确定了合理的始锻温度480℃和压下速度10mm·s-1.用已经确定的成形参数考察了0558.8mm铝合金轮毂制坯工序成形力的大小为2335kN,与实验结果2362kN非常接近.数值模拟结果可以为开发该工序设备确定主参数提供理论依据.     

螺旋锥齿轮摆辗成形凹模电极的设计与制造

螺旋锥齿轮摆辗成形凹模通常采用电火花加工,用于电火花加工的电极对于模具型腔的制造精度具有重要影响.对螺旋锥齿轮与工具电极尺寸传递规律进行研究,并在此基础上设计凹模工具电极.最后对设计的电极齿形进行加工和检测,为齿轮摆辗成形凹模电极设计制造提供了科学依据.     

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...     

圆环件摆辗过程中塑性铰演化与影响因素

摆辗塑性铰是摆辗过程中产生的非稳态因素之一,在材料成形中要避免是困难的,但到目前为止,对其成形机理研究很少.对圆环件进行了建模,采用DEFORM-3D软件对摆辗过程进行了模拟,获得了塑性铰的演化过程,分析了工艺参数对塑性铰演化进程的影响.研究结果将促进对塑性铰认识的深化,也是对摆辗理论的补充.     

从动齿轮异形环坯锻件整形工艺

以内径Φ105 mm、外径Φ170 mm、质量约4 kg的从动螺旋齿轮坯为研究对象,采用开式双辊摆辗方式对从动齿轮坯进行整形,通过对毛坯形状尺寸的研究,使锻件单边余量控制在1 mm以内,可极大地提高材料利用率,并在保证成品率的基础上大大提高了机加工的效率,具有很好的经济效益。利用Deform-3D软件分析了从动螺旋齿轮坯摆辗整形工艺,通过对毛坯尺寸的控制,可以得到下端面无飞边、上端面少飞边且内外径符合要求的环件,提高了24. 59%的材料利用率,并且减少了机加工工序、简化了工艺过程、提高了生产效率、较大地提高了齿轮坯的精度。以此为依据指导生产实践,缩短了生产周期。通过整形试验得到了符合要求的终锻件,证明了该摆辗整形工艺的合理性和可行性,并进行了小批量试生产,试验结果良好。     

高筋薄板零件摆辗成形有限元分析

为了解决高筋薄板零件难以用传统工艺镦挤成形的问题,本文提出了一种摆辗成形工艺.利用Deform 3D软件建立了铝合金高筋薄板构件摆辗成形有限元模型并对其摆辗成形过程进行了模拟.研究了摆头摆角、每转进给量、摩擦因子对薄板零件高筋充填能力和摆辗成形载荷的影响,得到了坯料在摆头局部作用下的金属流动规律.     

多锥辊摆辗圆盘件成形新技术探究

<正>圆盘件是一种常见工业用件,多锥辊摆辗是一种先进的塑性成形技术。为了研究多锥辊摆辗成形圆盘件技术的特征和特点,本文对多锥辊摆辗的两种技术进行了介绍,分析同轴多锥辊与不同轴多锥辊的区别和特点,并同时分析其成形特点。摆辗是一种适用于成形盘类、法兰类、齿轮类、圆环类等零件的成形技术,由于加工方法独特,使其表现出常规加工工艺无法媲美的优点,目前已被广泛用于汽车、摩托车、火车、工程机械、农业机械等工业领域。     

螺旋锥齿轮摆辗凹模的断裂失效

螺旋锥齿轮是差速器的核心部件,其精密模锻过程中存在角隙充填不满和成形力过大的问题。利用摆辗成形过程中金属周向流动容易的特性,可以克服这些困难。由于螺旋锥齿轮齿线长而弯曲,其摆辗成形过程中,模具经常断裂失效。本文建立了螺旋锥齿轮摆辗有限元模型,对其成形过程进行模拟;利用点跟踪的方法,对凹模齿根凸面和凹面的周向应力和径向应力进行研究;分析了凹模齿根应力和不均衡应力,得到外端凸面的应力值过大和外端不均衡应力过大是模具经常断裂失效的主要原因,提出了增加凹模齿形外端的强度是提高凹模寿命的有效方法。     

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。     

沙滩车差速轮的冷摆辗成形工艺

针对具有双螺旋齿面差速轮的形状特点,并结合冷摆辗成形工艺的特点,对冷摆辗成形工艺方案、预制坯的形状和尺寸、预制坯的成形工艺以及冷摆辗件的冷摆辗成形工艺等关键技术问题进行了研究;并对冷摆辗凹模芯的加工工艺作了介绍。试验结果表明,采用冷摆辗成形加工方法对差速轮的双螺旋齿形部分进行近净成形加工是高效而经济的。     

大弹药筒底板模拟件摆辗成形研究

在公称压力药1600KN的PXWP-100摆辗机上对可燃药筒底板按1/2比例缩小的模拟件进行了摆辗成形试验,所获得的摆辗件质量比较满意。文章详细的叙述了整个工艺过程和有关模具设计结构原理,指出采用6300KN摆辗机摆辗180mm外经之可燃药筒底板或代替大弹药筒用35MN和40MN液压机或精压机的传统压底工艺,是完全可能的。     

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...     

油箱盖板拉深成形的有限元分析及工艺参数优化

以油箱盖板为研究对象,利用Dynaform有限元软件模拟了油箱盖板的拉深成形过程,分析了板料拉深成形过程中的起皱与拉裂等缺陷,选取模具间隙、冲压速度以及压边力3种工艺参数进行正交试验及参数优化,通过正交试验的极差分析得出影响油箱盖板最大减薄率的主次顺序为:模具间隙、压边力、冲压速度.此外由方差分析可知模具间隙及压边力对最大减薄率的影响显著.模拟结果表明,油箱盖板拉深成形的最优工艺方案为:模具间隙1.5t,冲压速度3000 mm·s-1以及压边力60 kN,其零件的最大减薄率及最大增厚率分别为13.23％与11.12％.采用拉深模具对优化后的工艺方案进行实验验证,零件的最大减薄率及最大增厚率分别为14.87％与12.64％,模拟结果与实验结果比较吻合,且油箱盖板的成形质量较好.