某复杂铝合金盒形件模具降载方案的优化研究

针对一种形状并非完全对称的盒形件,设计了2种不同结构的凸模,并进行了等温挤压。利用有限元模拟分析软件模拟了挤压过程,分析比较了2种方案的挤压成形结果、凸模的载荷-行程曲线、凸模的等效应变分布等,获得优化的挤压方案,并通过试验对模拟结果进行了验证。结果表明,带有内孔的凸模可以有效地降低挤压过程中的载荷,并获得合格的零件。     

车用齿轮轴冷挤压成形模拟及反挤压工艺参数优化

针对车用齿轮轴制定了冷挤压成形工艺方案,并对其进行了相应的正、反挤压模具设计。利用Deform-3D进行有限元仿真模拟,对成形件进行等效应变、等效应力、损伤和载荷—行程曲线分析。选取凸模速度、摩擦因数以及凸模锥角3种工艺参数进行正交试验及工艺优化,通过正交试验的方差分析得出摩擦因数对齿轮轴反挤压载荷大小具有显著影响,并得到各参数对成形载荷的影响顺序为:摩擦因数>凸模锥角>凸模速度。最终得到的最优反挤压工艺参数为:凸模速度为25mm/s、摩擦因数为0.10和凸模锥角为25°。优化后反挤压的最大载荷由原来的2.15×10~4 kN减小到1.01×10~4 kN,降低了53个百分点。     

分流-挤压复合成形模具结构对斜齿轮成形的影响

利用软件Deform建立了圆柱斜齿轮分流-挤压复合成形有限元模型,模拟了不同凸台尺寸的凸模下齿轮热成形过程,研究了不同凸台尺寸对斜齿轮成形的影响规律。结果表明,凸台高度越高,最大成形载荷越小;凸台高度和凸台直径都会影响齿形的最终填充效果,凸台高度较小时,轮齿沿齿向的温度分布均匀性和等效应变分布均匀性较好。     

筒形件挤压翻边的数值模拟

利用有限元分析软件DEFORM-3D,对筒形件内孔挤压翻边成形过程进行了数值模拟,得出了挤压翻边成形过程中的行程载荷曲线、板料厚度以及翻边高度随挤压行程变化的规律。分析了挤压翻边与传统翻边应力状态的不同之处,以及翻边凸模的冲头曲率半径对翻边效果的影响。     

凸模形状对杯形构件转模反挤压成形过程的影响规律

通过刚塑性有限元法对AZ80镁合金杯形构件四种不同结构形式的凸模旋转反挤压成形过程进行了数值模拟,分析了凸模形状对成形载荷—行程曲线、应力场和应变场的影响规律;并且研究了不同凸模沟槽锥角对成形过程的影响。结果表明:挤压凸模端面开槽数目越多,轴向载荷就越小、等效应力和等效应变越大;小角度的沟槽锥角的构件等效应变较大。     

基于DEFORM的履带板多向主动加载成形数值模拟

利用有限元分析软件DEFROM-3D来模拟履带板多向主动加载成形过程。通过对多向顺序加载、多向同步加载、多向分步加载三种不同方式的充型和飞边情况图、等效应力极值-时间曲线图以及上凸模载荷-行程曲线图、侧凸模载荷-行程曲线的比较,得出了多向顺序加载为最佳工艺方案。     

微反挤压数值模拟与实验研究

将退火后的T2紫铜圆柱坯料进行常温压缩实验,根据所得应力应变曲线,采用DEFORM-3D模拟杯壁厚度为0.5mm的杯形件的微反挤压成形过程。研究了凸模速度和摩擦系数对材料等效应变分布和凸模载荷的影响。结果表明,凸模速度越大,材料等效应变差值越大,变形越不均匀,但对凸模载荷无明显影响。摩擦系数越大,材料变形越不均匀,且凸模载荷明显增加。根据模拟结果选择合适的工艺参数进行微反挤压实验,实验所得杯形件晶粒变形较均匀,与模拟结果较吻合。     

履带板挤压成形加载速度对金属流动规律影响的研究

利用有限元分析软件模拟履带板挤压成形过程中加载速度对金属流动规律的影响.通过对不同侧向挤压速度时,上凸模载荷-行程曲线图、变形均匀性-速度图,纵向挤压速度υ1=10mm/s时侧凸模载荷-行程曲线图的分析,得出了最佳挤压速度.并利用速度矢量图阐述了挤压成形时金属的流动规律.     

电极端子冷挤压成形数值模拟与工艺研究

以管坯镦锻和径向挤压理论为基础,制定了电极端子冷挤压成形工艺。运用有限元软件Deform-3D进行了冷挤压成形过程的模拟,通过对金属流动速度场分析,揭示了电极端子冷挤压过程中金属流动规律和充填规律。另外,得到了载荷与凸模行程的关系曲线。最后参照模拟的工艺参数进行了工艺实验,实验结果与模拟结果吻合,验证了整个工艺过程的可行性。     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

A Combined Radial Forging-Forward Extrusion Forming Process of Alternator Poles

A combined radial forging-forward extrusion forming process of alternator poles is proposed based on an analysis of the structure of alternator poles as well as the forming die sets. First, a thick-bottom base of the alternator poles is obtained through radial forging. The middle boss and claw teeth are then formed through forward extrusion. A 3D coupled thermomechanical finite element model is employed. Billet deformation, metal flow, and forming load are obtained. The results show that the middle boss cavity is filled earlier and the process is no longer simultaneous extrusion during the second forming step. Then, the forming load increases sharply. An improved process that controls the metal flow in the middle boss cavity and aids in pushing the metal into the corners of the claw teeth cavity is proposed. The middle boss and claw teeth cavities can be filled simultaneously. The sharp increase of the forming load in the final forming stage is avoided. Simulative and experimental results show that the improved process can considerably reduce the final forming load to form a well-shaped product.     

ZY760活塞杆头部模锻成型工艺研究

ZY760活塞杆头部在实际胎模成型试制时出现头部两凸台不能充满现象,通过采用ANSYS软件对实际成型过程进行仿真模拟,发现导致胎模锻不能成型的主要原因是模腔的左端是自由面,大量材料沿轴向无约束端流动,而向上、下凸台流动的材料很少,把自由端增加约束并进行有限元模拟,证明上、下凸台能够成型,生产中改用在50 kN模锻锤开式模锻,最终解决ZY760活塞杆头部成型问题。     

不同工艺参数对大口径厚壁无缝钢管垂直挤压过程的影响

针对火电、核电设备使用的基础构件大口径厚壁无缝钢管,利用有限元模拟软件Deform-3D对钢管的垂直挤压过程进行数值模拟,通过改变挤压比、凹模锥角等参数对其等效应力、等效应变、温度场及载荷进行分析。结果表明:随着挤压的进行,坯料等效应力、等效应变及载荷都是先逐渐增加后趋于平稳;随着挤压比以及凹模锥角的变化,等效应力、等效应变及载荷也发生不同程度的变化;并且当挤压比为6、凹模锥角为30°时最有利于坯料的成形。     

活塞头挤压工艺模具设计与数值模拟优化

分析DFL350型活塞头的成形工艺，设计活塞头的温挤压模具。并以Deform-3D为平台，建立活塞头温挤压成形的三维塑性有限元模型，对其成形过程进行了数值模拟，主要分析温度、摩擦因子、拔模斜度以及型腔结构对成形力和模具充填情况的影响，优化成形工艺和模具结构，得出变形过程中挤压件破坏因子分布图和行程载荷曲线，给出了DFL350型活塞头的温挤压工艺参数的选择、模具设计以及设备选择。     

汽车发电机爪极闭式一火两锻成形工艺研究

在对汽车发电机爪极零件结构分析的基础上,提出了基于结构拆分的爪极闭式一火两锻成形工艺和对应的模具,该工艺先径向墩挤成形出爪极基座部分,然后再反挤出爪齿和中间凸台.利用Deform- 3D建立了工艺过程的热力耦合有限元分析模型,并得到了成形过程中坯料形状变化、材料流动和成形载荷等情况.结果表明:该工艺能够获得齿形充填完好...     

凸起成形的底部压缩拉深法研究

介绍了凸起成形的一种新加工方法-底部压缩拉深法.采用DEFORM-2D有限元软件对薄板上凸起成形的底部压缩托深法和反挤压加工法进行了模拟分析.模拟结果表明:成形同一高度的凸起时,底部压缩拉深法所需的加工载荷小,加工载荷稳定,所需工件的初始板厚也较小.通过研究,表明了底部压缩拉深法的优越性.     

模具外角对等通道转角挤压纯铝变形过程的影响

模具外角对等通道转角挤压(ECAE)变形过程影响较大,文章利用有限元软件(MSC.Marc)模拟研究了模具外角对ECAE过程中等效应变、变形机理的影响。模拟结果表明,模具外角Ψ>0°～30°的范围内,等效应变的分布较为均匀;当模具外角Ψ>30°时,等效应变的分布越来越不均匀;当模具外角Ψ=0°～90°范围内逐渐增大时,试样的变形机理由单一剪切变形逐渐变为剪切变形与弯曲变形相结合的复合变形行为。为了验证模拟结果,对大尺寸纯铝进行了等通道转角挤压实验(模具内角Ф=90°,模具外角Ψ=30°),纯铝实验应变值的分布与大小和模拟应变值的分布与大小近似吻合。由光学显微组织可知,经ECAE挤压一次后,变形试样组织较为均匀,晶粒得到一定程度细化。     

板状带凸台件的精冲-挤压复合成形分析及工艺设计

总结了半冲孔型、挤压型和模锻型3种典型板状带凸台件的成形类型和特征,并以其中最具代表性的挤压型凸台作为研究对象,分析了板件挤压与正挤压在成形方面的区别,通过分析挤压型凸台成形过程中出现顶部凸起、底部缩孔、根部裂纹和外围凸包4种常见缺陷的原因,进一步提出了相应的解决措施。根据板件挤压凸台成形力的影响因素建立了计算板件挤压凸台成形力的经验公式。给出了在模具尺寸设计时,不同凸台相对高度下的挤压凸台底部孔直径的参考值;指出了凹孔直径即凸模直径越大,则成形力越大,对模具寿命不利。     

面向应变均匀性和成形力的等径道角挤压模具结构参数优化

面向等径道角挤压成形应变均匀性和成形力,以3003铝合金为研究对象,采用有限元法分析不同模具外角、内角、内角半径挤压变形的等效应变均匀性和挤压成形力。研究结果表明:外角ψ对等效应变均匀性影响显著,而内角φ主要对挤压成形力影响较大,内角半径r对二者影响不明显。因此采用合理的模具结构参数,既可以提高应变均匀性,又能降低挤压成形力。基于正交试验分析得到了模具结构参数为:ψ=40°,φ=105°,r=1.5 mm,这为研究试样宏观塑性变形与细化晶粒微观组织演变规律、模具结构设计参数提供理论依据。