不锈钢管接头成形工艺分析及模具设计

对不锈钢管接头的塑性成形工艺进行分析 ,确定采用温挤压—镦粗二次成形方案 ,并介绍了挤压模和镦粗模的结构、工作过程及设计要点。该模具已在实际生产得到验证。     

内六方钻杆接头模锻成形技术研究

根据某型号内六方钻杆接头的结构尺寸特点,运用理论分析方法制定了3种精密模锻成形方案,分别是实心毛坯复合挤压成形、管坯开式挤压成形和管坯镦粗成形;对每个方案进行了工艺分析,结果表明3种方案均可一次成形。通过对每个方案的变形过程、成形稳定性及经济性进行分析,管坯镦粗变形容易,符合管坯镦粗规则,且可用标准钢管直接成形,具有变形稳定、工艺路线短、材料利用率高等优点,是最优方案。对于管坯镦粗成形方案,讨论了余料腔的设计,并对其进行了数值模拟,验证了该方案的可行性,可实现精密塑性成形。     

不锈钢管接头成形过程的有限元模拟与实验研究

根据不锈钢管接头的形状结构特点和材料成形性能，确定该零件可采用正挤压——镦粗二次成形和一次正挤压成形两种工艺进行加工。运用有限元软件Deform-3D对确定的成形工艺过程进行模拟分析，得到金属变形和载荷变化等规律，通过工艺实验，验证模拟分析结果。结果表明：采用正挤压——镦粗二次成形时工艺力较小、变形均匀性好，采用一次正挤压成形工艺力大。     

基于AFDEX的45°斜三通挤压成形工艺数值模拟及试验研究

基于AFDEX有限元软件,建立了某规格45°斜三通挤压成形热力耦合有限元模型,揭示了成形过程中等效应变、载荷-时间曲线和模具应力的分布规律,得到了挤压该规格45°斜三通件挤压设备吨位.研究结果显示,高应变值主要集中在坯料金属流经垂直冲头的区域;由载荷-时间曲线可知,镦粗开始后,镦粗杆的载荷先缓慢上升,之后快速增大,直到镦粗结束,成形载荷为42410 kN;反挤压开始后,随着加载过程的进行,反挤压杆的载荷迅速增大至约23000 kN,之后一段时间内相对趋于稳定,最终,成形载荷为34920 kN.结合工艺试验,镦粗和穿孔的成形载荷分别为41520和34500 kN,与模拟结果非常接近,验证了工艺方案的合理性,模具结构满足要求.     

基于楔横轧小余量制坯的叶片低成本精密成形技术研究

金属叶片是航空、航天发动机正常运转的关键部件,目前,锻造类叶片的成形方法一般是借助挤压+镦粗、自由锻或平锻的方法制坯,然后经过热模锻,从而最终成形.由于锻造类叶片的叶身薄、带扭角,且具有带榫头甚至阻尼凸台等特征,因此其预制坯的结构设计多为异形变截面,采用传统工艺制备预成形坯时,虽然可制备出合格的预制坯,但都存在制坯效率...     

灵活触变挤压A356铝合金的数值模拟

提出了一种新型的三维变截面复杂零件的近净成形方法——灵活触变挤压。运用有限元模拟软件DEFORM-3D对其成形过程进行了数值模拟,得到了成形过程中坯料的流动速度场、等效应变场和挤压杆的压力-行程曲线,分析了坯料在成形过程中的流动规律、应变分布状况和挤压力随挤压行程的变化情况。模拟结果表明,采用灵活触变挤压成形三维变截面复杂零件是可行的。灵活触变挤压与普通挤压相比,在零件成形质量方面具有明显的优势。     

电动工具异形输出轴镦挤成形工艺研究

针对电动工具异形输出轴结构的成形特点,提出变工作带正挤异形杆部和闭式镦粗头部台阶的两工步成形工艺方案,基于Deform-3D有限元分析软件建立挤压、镦粗工艺过程的有限元模型,分析了成形过程的金属材料流动状况、成形载荷,模拟结果表明整个成形过程金属流动均匀、合理。基于模拟和计算结果,设计了模具并选取200t液压机作为实验设备,获得表面完整、无折叠的合格制件。实验和模拟结果证明方案设计正确,可以投入生产。     

电动工具异形输出轴镦挤成形工艺研究

针对电动工具异形输出轴结构的成形特点,提出变工作带正挤异形杆部和闭式镦粗头部台阶的两工步成形工艺方案,基于Deform-3D有限元分析软件建立挤压、镦粗工艺过程的有限元模型,分析了成形过程的金属材料流动状况、成形载荷,模拟结果表明整个成形过程金属流动均匀、合理.基于模拟和计算结果,设计了模具并选取200 t液压机作为实验设备,获得表面完整、无折叠的合格制件.实验和模拟结果证明方案设计正确,可以投入生产.     

自动变速箱飞轮成形工艺研究

根据零件结构、尺寸特点,对反挤压工艺和拉伸工艺进行了比较,制定了拉伸和镦粗成形复合工艺,并在同一副模具内分不同阶段实现复合成形。并用塑性成形模拟软件Deform_3D对拉伸成形和镦粗成形进行了数值模拟,证明了该工艺的可行性。该成形工艺可极大地降低能耗,提高生产效益。     

转向节的一种半封闭式挤压成形工艺模拟研究

分析并归纳了转向节的形状特点,阐述了转向节预、终锻成形过程的金属流动特性和现有成形工艺存在的缺陷及产生原因.设置镦粗工序,将现有的开式预锻工艺改进为半封闭式的挤压工艺.设计一组不同镦粗高度,模拟优化并验证了镦粗对半封闭式挤压的影响.对所设计工艺流程及所进行的数值模拟进行了生产试制验证,取得了较好的效果.     

多层环状电容器成形分析及数值模拟

针对多层环状电容器的结构特点,分析了其闭式挤压模锻成形工艺.提出了4种工艺方案,并利用数值模拟软件对每种工艺方案进行了模拟分析.结果表明,控制腔设计在纵向圆筒的端部,采用正向或反向闭式挤压模锻方案均是可行的.接着,利用数值模拟软件分析了正向或反向挤压模锻成形时的最大等效应力、损伤因子和最大成形载荷.这保证了挤压件的质量,能为实际生产提供理论依据.     

汽车飞轮盘温冲锻成形工艺研究

飞轮盘为大尺寸、变壁厚零件,采用先切割后焊接组装的加工方式,工序多,周期长,成本较高.采用冲锻成形新工艺成形该零件,并借助有限元模拟软件DEFORM-2D,对成形过程和模具关键尺寸进行了优化分析.为成形零件R5 mm内圆角,采用两步成形,即预成形时采用大半径圆角凸模拉深并利用镦粗凸模镦粗侧壁,终成形时将拉深凸模换为R5 mm圆角的凸模并将零件镦粗到要求尺寸.优化后的模拟结果显示成形良好,为实际生产提供了一定的参考依据.     

数控渐进正/反向复合成形中成形顺序对成形质量的影响

对于数控渐进成形中装夹面上下两侧都具有形体特征的复杂钣金件,仅利用单一的数控渐进反向成形或正向成形无法完成其成形。针对此问题,提出了一种基于正向成形与反向成形相结合的数控渐进复合成形方法,并给出了3种复合成形策略即正向成形与反向成形的3种成形顺序:反向-正向成形、正向-反向成形、正向/反向并行成形。同时利用数值模拟和实际成形实验对比分析了上述3种成形顺序对成形质量的影响。研究结果表明,采用正向-反向成形和正向/反向并行成形的成形效果优于反向-正向成形;在3种复合成形方式中,采用正向-反向成形的成形质量与成形效率最高。     

基于有限元的轴类件浮动模局部成形新工艺

轴类件局部成形是节材、高效的精密塑性成形新工艺。在细长杆形坯料的局部成形工艺技术中,顶镦工艺应用最为广泛。当锻件变形长径比ψ>2.5时,通过一次顶镦工步完成将产生折叠,需要多次顶镦工步完成工件的成形。基于此,文章提出采用将自由镦粗、挤压、闭式模锻工艺相结合的轴类件局部成形新工艺——浮动模局部成形工艺,可避免细长杆局部镦粗工艺中的弯曲折叠,并减少成形件表面的拉应力。采用浮动模局部成形工艺可实现细长杆坯料变形长径比ψ>4的一次成形,解决了现有工艺中的一系列难题,为细长杆坯料局部精密成形提供了新的途径。     

A286高温合金薄壁管件镦制工艺优化北大核心CSCD

针对某型A286高温合金薄壁管件的薄壁特征镦制成形过程中,容易出现折叠、填充不完全、飞边等问题进行了研究。提出了正挤压和反挤压两种材料流动方式,并利用Deforn-3D有限元软件进行数值模拟。对比分析了两种镦制工艺成形过程中的成形效果、等效应力、等效应变、金属流线和材料流动规律,数值模拟结果表明:与反挤压相比,正挤压成形制件的应力集中明显,金属流线紊乱,且有明显缺陷,采用反挤压镦制工艺更加合理。镦制实验结果表明,采用反挤压镦制成形的制件具有良好的几何特性,无填充不完全、折叠、飞边等缺陷,实验结果与数值模拟结果一致。     

贮氢合金电极的循环伏安和交流阻抗研究

基于摩擦约束广义变分不等式原理,对圆柱体均匀镦粗和圆柱体非均匀镦粗等金属成形工艺问题进行详细的塑性加工工步分析.实践证明了广义变分不等原理理论的正确性和实际操作的可行性.     

模具结构及参数对厚饼类锻件内部质量影响

为了提高厚饼类锻件内部质量,减少探伤密集性缺陷,对锥板镦粗+展平工艺及平板镦粗工艺进行了数值模拟分析。对比了两种成形方式对锻件内部金属运动轨迹、最终位置及等效应变分布的影响,同时对锥板镦粗+展平工艺中锥板夹角α及锥顶平台长度h对锻件内部质量的影响进行研究,从而为确定正确的锥板镦粗+展平工艺方案提供依据。     

TC11钛合金构件冲锻成形工艺

采用一种集合冲压和锻造的冲锻复合成形新工艺成形小圆角变壁厚的钛合金构件。先分别通过大圆角R15 mm、小圆角R5 mm的两次拉深后,运用Deform-3D有限元软件研究了两次镦粗侧壁和3次镦粗侧壁过程。结果表明:通过两次镦粗侧壁能够实现侧壁增厚,但圆角区域容易出现折叠、夹层等缺陷;通过3次镦粗侧壁,控制每次镦粗的壁厚变化倍数不大于1.35,可以实现侧壁增厚3~4 mm,圆角增厚8 mm。采用该工艺进行零件加工,可以降低对设备吨位的要求、提高材料利用率和零件质量,在生产中具有良好的经济效益。     

等体积流量法在触变锻造流动前沿的应用研究

半固态成形技术是一种介于常规铸造和锻造成形之间的金属成形方法.针对半固态成形,特别是触变锻造成形中浆料流动前沿开裂等质量问题,首次提出了流动前沿等体积流量的概念,并将其运用到半固态成形模具优化设计中.分别使用平锻模和经优化设计的锻模对A356铝合金进行了半固态工步挤压和镦粗试验.通过比较分析表明,使用根据流动前沿等体积流量理论设计的模具可以有效防止流动前沿的开裂.本研究所提出的等体积流量理论为半固态成形件质量改进提供了重要的理论和实验指导.     

电镦成形过程的有限元模拟技术

针对电镦成形工艺,提出了一种变体积镦粗的网格再划分算法,并研究叙述了电镦有限元模拟技术中的网格畸变、节点优化及新旧网格场量传递等问题。