基于数值分析的汽车六角锁紧螺母冷镦工艺改进

某型号车用六角锁紧螺母采用6工位冷镦加工成形,但其薄壁特征需后续采用车加工成形,不仅降低了生产效率、增加了成本,对螺母的性能也有一定的影响。针对该问题,提出了一种六角锁紧螺母6工位冷镦新工艺,在冷镦过程中同时成形薄壁特征。采用有限元数值模拟软件Deform-3D对改进后方案各工位的零件成形过程进行了分析,建立了45钢的本构模型和断裂模型;并从零件的成形外观、内部网格流线图以及损伤值分布情况等方面分析了零件的成形质量,通过各工位的载荷情况分析了各工位模具寿命的差距。研究结果表明:采用改进后方案,能够成形出外形饱满、满足尺寸要求、内部无缺陷的六角锁紧螺母,同时各工位的模具寿命接近,利于全体换模。经多工位冷镦试验获得的六角锁紧螺母的质量较好,尺寸满足要求,验证了新工艺的可行性,对同类零件的工艺开发起到了一定的指导作用。     

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。     

薄壁六角螺母浮动冷镦工艺分析及模具结构优化

以薄壁六角螺母为研究对象,为解决实际试模中碰到的材料折叠问题,采用DEFORM-3D软件对螺母成形过程进行模拟分析。通过模拟分析得到材料折叠原因在于模具结构的不合理,而后提出对传统浮动模具结构的改进方案。采用改进后模具重新进行模拟计算,通过对比分析其成形过程、材料流向、应变分布,材料折叠问题得到成功解决,在JNT-32B-5S多工位自动冷成形机床上进行试模,试模结果与模拟结果一致。通过有限元分析技术和试模进行对比分析,改进后模具结构能够完成带薄壁零件的成形,为带薄壁类零件的冷镦成形提供一种新的思路。     

薄壁锁紧螺母冷镦过程模具磨损分析及参数优化

以某车用薄壁锁紧螺母冷镦过程模具磨损为研究对象,基于Archard理论建立磨损模型,采用DEFORM-3D软件对冷镦过程中磨损较为严重的模芯进行仿真,分析其磨损原因。以降低模芯磨损量为目标选取冲压速度、摩擦系数、模芯圆角和模芯表面硬度等4个重要工艺参数,设计4因素3水平正交试验对参数进行优选,得到最优工艺参数组合。结果表明,冲压速度对模芯磨损影响最为显著,采用优化后工艺参数进行试模,模芯磨损大幅降低,实际生产结果与有限元分析结果一致。     

钛合金六角法兰面自锁螺母的冷挤压工艺及模具设计

详细介绍了钛合金六角法兰面自锁螺母用冷挤工艺代替热镦加工方法的优点.对钛合金六角法兰面自锁螺母进行了工艺分析、制订了冷挤压工艺路线、计算了毛坯尺寸及冷挤压力.根据实践经验总结了毛坯的制备处理、冷挤压模具结构设计及加工技术要求.     

偏心螺母的多工位冷镦成形工艺数值模拟及优化

对偏心螺母进行工艺分析,提出了两种不同的工艺方案,并基于Deform-3D对两种冷镦工艺方案进行数值模拟。对比分析了两种方案成形过程中应力应变分布以及载荷行程曲线的变化规律。通过优化工艺及模具结构使得多工位冷镦过程中各工位模具承受的载荷值较小并且分布均匀。经仿真分析以及实验验证证明,通过第2种工艺方案生产出来的偏心螺母表面质量较好,填充饱满,无裂纹、折叠等缺陷,采用该工艺方法更适用于零件的大批量生产。     

汽车用法兰面螺母冲孔仿真试验及优化

针对企业实际生产中遇到的六角法兰面螺母冲孔过程中下冲头磨损严重的问题,利用有限元软件DEFORM-3D对法兰面螺母的冲孔过程进行了仿真模拟,重点进行模具参数方面的优化。建立了Archard磨损模型及SCM435钢的本构模型,基于动态模拟结果,直观地分析了冲孔过程中下冲头的磨损机理。结合仿真结果,以下冲头的磨损量为优化目标,选取若干关键因素作为仿真试验因素,建立了多水平的正交试验,依据仿真结果分析了各试验因素的关键性,通过极差及方差分析获得了六角法兰面螺母冲孔过程的最优工艺参数以及下冲头的最优结构,并根据最小磨损量预估了下冲头的使用寿命。最后,进行了模具的试制及试模生产,获得的六角法兰面螺母质量较好,下冲头磨损速度明显降低,有效地降低了企业的成本。     

法兰面焊接螺母冷镦成形孔口折叠缺陷的产生机理研究

法兰面焊接螺母在实际冷镦成形中容易出现孔口折叠缺陷,采用有限元模拟分析与试验相结合的方法对缺陷进行了研究.首先结合现有设备能力及制造成本确定工艺方案;然后通过Deform-3D有限元软件对法兰面焊接螺母冷镦成形中的金属流动过程进行了动态模拟分析,得到缺陷产生的机理,并进一步对缺陷影响因素进行分析;对缺陷产生机理及关键影响因素进行了试验验证,在此基础上提出改进措施.结果表明,孔口折叠是在镦锻成形过程中,凹穴内孔圆柱面的金属流向法兰面,同时上面金属向下流动造成金属回流而成,严重时产生折叠缺陷;无法完全避免金属孔口折叠,但可通过控制成形工艺来减少折叠程度.     

基于数值模拟的锥形螺母冷镦挤成形分析及模具设计

提出了一种锥形螺母冷镦挤成形新工艺,运用三维有限元分析软件Deform-3D,模拟了锥形螺母的冷镦挤成形过程,获得了管状坯料在凹模型腔中的流动速度场和温度场分布。结果表明:管状坯料经塑性变形可以完全充满整个模腔,螺纹部位成形饱满,并且没有出现较大的余料飞边和断料缺口;整个挤压过程也未出现大面积的温度不均匀和烧损现象,采用管状坯料冷镦挤成形锥形螺母的工艺是可行的。由此,设计出一套锥形螺母的冷镦挤成形模具,最后通过试验进行了验证。     

六角螺母胎模锻

我厂在空气锤上胎模锻造单面倒角的六角螺母取得了良好效果。胎模由套筒、下垫和冲头组成(见图)。套筒用5CrMnMo制成,热处理硬度HRc37～42;下垫和冲头均用3Cr2W8制成,热处理硬度HRc40～45。下好的料在制坯模中予镦成六方块。为了不产生毛边和便于放入成形模中终锻,制坯模的对边尺寸应比成形模小些,     

汽车法兰带肩螺母多工位冷镦成形工艺试验

汽车法兰带肩螺母整体结构复杂且肩部壁厚较薄,成形困难.为满足零件批量生产的需求,依据塑性成形理论,初步设计了两种多工位冷镦成形工艺方案,并采用DEFORM-3D软件对两种工艺方案的成形过程进行了数值模拟,分析了零件成形过程中等效应力、等效应变和工件损伤值的分布情况及成形力的变化规律.结果表明,设计的两种工艺方案均能生产...     

螺旋道钉多工位冷镦成形工艺优化及数值模拟

螺旋道钉多工位冷镦成形工艺存在多种可选择的方案,为得到最佳的工艺方案,采用工艺优化数学模型与Deform-3D模拟相结合的方法。讨论了各工艺方案的载荷行程曲线和模拟得出的重要参数变化规律,并将参数代入工艺优化数学模型进行计算。结果表明:采用冷镦工艺第1种方案时,预镦、粗镦、精镦工位的变形程度分配合理;最大的损伤和应变值随工位变形程度的增加而增大,并在成形六角头部时值最大。经计算得出最佳工艺方案,采用优化后的方案生产的螺旋道钉整体组装疲劳试验达300万次。     

高强度凸缘六角厚螺母冷镦成形及其模具设计

在CA141型解放汽车换型过程中,对汽车连杆的高强度凸缘六角厚螺母的产品尺寸和精度进行了修改,如图1(a)、(b)所示,使产品设计更为合理,并且制定了在四工位冷镦机上冷镦成形该产品的新工艺。     

法兰管铸造过程数值模拟研究及工艺优化

以典型铸件法兰管为例,结合Visual Environment 8.0、Pro/E以及ProCAST对法兰管铸件进行了数值模拟,并优化了法兰管铸件铸造工艺,解决了ProCAST铸造模拟中的建模和网格划分难题,为铸造企业推广应用ProCAST软件找到一种途径。     

末端法兰热锻成形的数值模拟及工艺优化

针对末端法兰一次终锻成形出现的折叠缺陷问题,分析缺陷形成的原因,并基于Deform-3D有限元分析软件模拟末端法兰成形过程,结合正交试验优化工艺参数,提出制坯、预锻、终锻3步成形方法,调整坯料尺寸、摩擦系数、下压速度及终锻飞边厚度,有效地减小了锻件下模边缘、中孔和凸台的折叠角度,降低了开裂风险,最终锻出合格锻件。试验结果表明:当工艺参数满足坯料直径Φ50 mm、长190 mm、摩擦系数0.25、下压速度60 mm·s-1、预锻飞边4 mm、终锻飞边3.8 mm,并采用制坯-预锻-终锻3步成形方案时,锻件质量较优。通过实际生产验证了数值模拟结果的准确性和可靠性,获得了符合要求的产品。     

冷模锻制造冷镦螺母的六方冲模

用合金钢Cr12MoV制造的冷镦螺母用的六方冲模,原制造工艺为:锻造毛坯、退火、车外圆、铣六方、热处理、磨光等过程.该制造工艺的缺点是材料利用率低、工时多、产品寿命低.我们经试验研究后,将制造工艺改为:锻造毛坯、余热退火、车外圆、磷化、冷模锻等过程.使用新工艺生产的产品尺寸形状精度和机械性能都比原工艺的好.经过几年的生产实践证明,新工艺的工艺性稳定,节能、     

基于有限元分析的汽车用大法兰螺母冷镦成形技术

以车用大法兰螺母为研究对象,通过结构分析,提出两种冷镦成形工艺方案。首先,研究了40CrNiMoA钢在室温条件下的变形特性,以建立其准确的材料模型;其次,采用Deform-3D软件对两种方案的前4个工位分别进行有限元建模和成形模拟,并对比了模具的填充、材料的变形、等效应力的分布以及各工位的成形载荷情况,确定了更加可行的冷镦成形方案;最后,根据该可行方案对各工位的模具结构进行设计与制造,并装入6工位冷镦机中进行试模。结果显示：该冷镦成形工艺稳定,生产速度快,并且制造的大法兰螺母外形完整、质量好,无折叠和开裂等严重缺陷,使用性能满足厂家的需求。     

车用法兰螺母冷挤压成形工艺分析及优化

以车用法兰螺母冷挤压成形为研究对象,根据其结构特点设计6工位成形工艺,选取其中易出现缺陷的六角成形工序,采用有限元分析软件DEFOMR-3D对其成形过程进行模拟分析,采用双顶杆结构替代原有单顶杆结构,成功解决成形过程中的材料折叠问题。同时,为降低成形载荷,选取凹模圆角半径、模芯切入角、凸模切入角、摩擦系数作为因素,设计正交试验对参数进行优选,得出各因素对成形载荷的影响趋势,确定最优工艺参数为:凹模圆角半径为0.5 mm、模芯切入角为20°、凸模切入角为10°、摩擦系数为0.12,采用优化后的模具结构及参数进行试模,制件符合成形要求,成形载荷与模拟结果基本一致,为法兰螺母生产提供理论基础。     

冷挤大型法兰面螺母的工艺研究

以大型法兰面螺母为例，论述了用无缝钢管冷挤大型法兰面螺母工艺的可行性。