减小无内胎轮辋滚压成形中侧向力影响的工艺措施

无内胎轮辋由于自身结构特点和较高的技术要求,导致滚压成形中产生的侧向力问题成为了工程中难题。侧向力对轮辋成型的品质具有很大的影响,而无内胎轮辋结构的非对称性是产生侧向力的根本原因。实验研究表明:滚压成形各道次中由于变形量的分配不同,侧向力大小在各道次滚形中也各不相同,轮辋材质的强度和厚度也影响侧向力的大小。对成形工艺进行研究和分析,从工艺细节上提出控制侧向力的措施。     

滚轮滚速对非对称轮辋成形的影响

轮辋作为车轮的关键零件,其性能直接影响到车轮的优劣。目前钢制车轮得到迅速发展,滚压工艺作为钢制车轮轮辋主要的成形工艺,在生产中得到广泛的应用。针对某型号车轮轮辋截面轮廓形状不规则和厚度不均匀等问题,基于有限元软件ABAQUS/Explicit,建立了轮辋滚压成形三维仿真模型,研究了滚轮的滚速对非对称轮辋成形的影响。仿真结果表明滚轮的滚速会影响轮辋的截面轮廓形状和厚度。当上滚滚速较高时,轮辋轮缘处减薄率过高、厚度不均匀;当上滚滚速较低时,轮辋滚压效率低;当上滚滚速为200r/min时,轮辋各部分厚度达到设计要求,轮辋成形好。实验结果与仿真规律符合较好,为滚轮滚速的合理选择提供理论依据。     

冷拉伸滚压塑性成形轧制力计算

应用ls-dyna对冷拉伸滚压成形过程进行数值模拟,得到冷拉伸滚压成形的变形力可分为径向进给力、切向滚压力和轴向拉伸力。研究表明,合理控制、匹配三者的大小有利于拉伸滚压成形,获得最佳的成形效果。分析、研究冷拉伸滚压成形的变形力能更好地掌握工件的变形情况,为合理设计工艺参数提供参考,为装备的动力选型提供依据。     

成形辊齿数对蜂窝半格结构件成形影响研究

高强度金属蜂窝芯的制备方法是将金属箔材滚压成为蜂窝半格结构件,然后将其胶结或点焊成为蜂窝芯。基于蜂窝半格结构件滚压成形的工艺特点,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对蜂窝半格结构件滚压成形进行有限元建模及弹塑性分析,得到了箔材成形过程中成形辊齿数对成形件形状尺寸、应力应变的影响规律。将有限元弹塑性分析结果应用于成形辊设计及制造,并将成形件的仿真数值与实验数值进行比较。结果表明:运用有限元分析来解决传统箔材滚压成形的缺陷是有效的。     

液压成形S500MC高强钢汽车轮辋疲劳性能的有限元模拟

以厚度为2.0 mm的S500MC微合金高强钢板为材料,采用液压成形工艺制造汽车轮辋,通过有限元方法分析该轮辋的疲劳性能,并与常规滚压成形2.3 mm均匀壁厚SPFH540中强度低合金钢轮辋和2.0 mm均匀壁厚S500MC微合金高强钢轮辋进行对比.结果表明:液压成形轮辋壁厚的最大减薄率为10.9％;液压成形轮辋的截面弯曲应力和径向应力变化趋势与2种滚压成形轮辋的一致,说明轮辋局部减薄不会使其所受应力发生明显变化;液压成形轮辋的最大弯曲应力和最大径向应力低于该钢的屈服强度,最大弯曲应变和最大径向应变均远小于屈服应变,且疲劳性能安全系数均大于1,表明壁厚局部减薄不会影响轮辋的弯曲和径向疲劳性能.     

拖拉机驱动轮轮辋的冷滚压

拖拉机驱动轮一般是用钢板制成的中深槽或深槽宽型轮辋(如图1)。目前国内对此类轮辋除采用热滚压成形工艺外,多已采用冷滚压成形工艺,一般用三道工序进行滚形和整形。滚轮由外向内径向施     

6J×14车轮轮辋滚压成形工艺

介绍车轮轮辋滚压成形工艺的工序设计与模具设计。该工艺与模具生产出的轮辋尺寸精度高 ,圆角减薄量小     

外螺纹滚压过程有限元仿真模型研究综述

传统的外螺纹滚压过程参数优化大多采用试错法,依赖个人经验进行模具设计和工艺摸索,不仅费时费力,而且试验效率和经济价值极低。针对外螺纹滚压成形过程有限元模型进行研究已越来越受到人们的广泛关注,建立外螺纹滚压有限元模型,能够从应力-应变、滚丝轮最大成形力及最大成形扭矩等多角度深入理解外螺纹滚压成形过程中金属塑性流动规律。首次针对外螺纹滚压成形过程有限元仿真模型的研究进行综述,对外螺纹滚压模型进行分类,阐述了多个有限元仿真模型的特点及验证方法,并给出了相应研究结论及后续研究建议。     

环状零件滚压加工成形仿真技术研究

航天阀门密封件的滚压加工成形过程中涉及到大位移、大转动、有限应变,具有复杂的非线性特征。为探索航天阀门密封件环状结构滚压加工工艺,采用有限元法对滚压成形过程进行全流程仿真,准确获取滚压加工中的滚压力变化曲线及滚压加工质量效果。通过仿真数据进行工艺优化,获得最佳的航天阀门密封件滚压工艺参数,在阀门密封件滚压成形加工样机上进行滚压成形试验,对仿真后的工艺参数进行验证。     

铝蜂窝芯铝芯材成形过程仿真与实验研究

针对规整度要求高的铝蜂窝芯的需要,研究了采用滚压成形法制备半蜂窝波形条的工艺,加工中采用两个齿形轮做模具。结果表明:铝蜂窝芯铝芯材成形与齿形轮模具的齿数、边长、分度圆半径及齿顶角相关;通过数据分析与仿真,计算得出它们之间的函数关系式。运用金属塑性成形有限元分析软件DEFORM-3D对半蜂窝波形条的成形过程进行数值模拟,并对仿真结果进行分析,得到了与试验相吻合的结果,为成形法制备半蜂窝铝芯芯材的成形工艺及设备的设计有参考意义。     

Analysis of railway wheel rolling process based on three-dimensional simulation

Rolling is one of the key stages of railway wheel hot forming process. In this work, a three-dimensional finite element analysis on wheel vertical rolling process based on some strategies proposed has been carried out by using FE code SuperForm. In modeling, a virtual mandrel is exploited in the hub hole to keep the wheel central instead of the guide rolls and centering rolls. Some features of the wheel forming are deeply investigated such as the rim diameter expanding, the rim lateral spreading, the metal flow in the circumferential direction, and the stresses distribution. The results show that (1) the rim radius expanding mainly occurs in the two affected zones before and after the back roll deformation zone; (2) the rim metal has flow trend in the circumferential direction during rolling, the metal of the intersection area, between the tread and the rim external side surface has the largest relative angular displacement; and (3) the tensile stresses of the web both in radial and circumferential directions during rolling result in the web thickness decreasing by about 3 mm for the investigated wheel. The simulations results reveal the forming mechanisms of wheel rolling, laying the basis for designing and optimizing railway wheel forming process.     

基于随机变幅动载的驱动桥道路模拟试验研究

开发了转鼓凸块式驱动桥室内道路模拟试验系统，在直径达4m的转鼓表面安装了一定数量的高程凸块，运行时能模拟车辆行驶时来自不平路面的冲击和振动，并形成作用于车桥的随机变幅动载。介绍了试验系统的总体结构，分析了系统道路模拟的工作特性，阐述了试验原理和随机变幅动载荷的形成机理，给出了两组不同车速下试验时实测的变幅动载的时间历程曲线。通过对载荷曲线和试验结果的分析，证明了该试验方法是可行的。     

汽车前轴精密辊锻成形过程的数值模拟

汽车前轴的精辊-模锻工艺是一种用小成形力锻造设备成形较大型前轴锻件的塑性加工技术,其工艺关键在于精密辊锻。前轴的精密辊锻分4个道次,是典型的局部成形工艺。辊锻工艺由于旋转的模具与辊锻件之间的接触区域在不断变化,一直以来成为数值模拟的难点。对4个道次的模具建立了模型,采用三维刚塑性有限元程序DEFORM-3D模拟了前轴精密辊锻工艺,分析了辊锻过程中金属变形的规律,研究了模具参数对成形质量的影响以及辊锻力矩的变化规律。模拟结果对于改进辊锻工艺设计、提高模具设计水平具有指导作用。     

基于有限元分析技术的等强度轮辋设计研究

等强度(变截面)轮辋是国际钢轮行业的先进技术之一。采用有限元分析方法研究了等强度轮辋结构参数变化对轮辋应力水平的影响,以在相同条件下,轮辋等效应力总体水平低且波动小为目标,实现了基于CAE分析技术的车轮等强度轮辋设计方案优选,对等强度轮辋的合理设计具有一定指导作用。     

矩形管冷弯成形的辊花设计及成形规律

依据矩形管冷弯成形的多道次孔型轧制特点,考虑轧前圆管坯与轧后矩形管存在的拓扑等价关系,建立了两者之间的形心映射数学模型,实现了矩形管冷弯成形过程的辊花设计,并进行了轧制实验。轧后产品满足GB/T 6728-2002的要求。基于弹塑性有限元法建立了矩形管冷弯成形的仿真模型,研究了冷弯成形的金属流动、纵向延伸和残余应力分布,确定了变形过程开裂危险区位置。     

基于ADAMS的越野车侧倾稳定性分析与改进

为提高越野车的侧倾稳定性,利用ADAMS软件建立了整车动力学模型,并进行稳态回转和鱼钩两种试验工况下整车侧倾稳定性仿真分析。仿真结果表明,该车在稳态回转工况行驶速度高于105 km/h或实施急转弯时侧翻倾向较大。通过各结构参数的仿真试验,揭示整车质心、后桥轮距、悬架刚度和阻尼对越野车侧倾稳定性的影响,发现后桥轮距对侧倾稳定性影响最大,其他参数也有较大影响,并提出改善越野车侧倾稳定性的方法。     

连续挤压机主轴强度实验分析研究

连续挤压是二十世纪70年代初出现的一种有色金属塑性加工技术.随着连续挤压技术的发展,连续挤压机也应用而生[1].主轴是连续挤压机的核心部件,不仅起到传递扭矩的作用,而且为挤压轮提供预紧力.挤压机在工作时,挤压轮、侧滚与主轴之间存在不超过3 MM的装配间隙同.若按理论设计得到的主轴尺寸,其使用寿命是有保证的,但实际生产中...     

Finite element simulation of flexible roll forming with supplemented material data and the experimental verification

Flexible roll forming is a promising manufacturing method for the production of variable cross section products. Considering the large plastic strain in this forming process which is much larger than that of uniform deformation phase of uniaxial tensile test, the widely adopted method of simulating the forming processes with non-supplemented material data from uniaxial tensile test will certainly lead to large error. To reduce this error, the material data is supplemented based on three constitutive models. Then a finite element model of a six passes flexible roll forming process is established based on the supplemented material data and the original material data from the uniaxial tensile test. The flexible roll forming experiment of a B pillar reinforcing plate is carried out to verify the proposed method. Final cross section shapes of the experimental and the simulated results are compared. It is shown that the simulation calculated with supplemented material data based on Swift model agrees well with the experimental results, while the simulation based on original material data could not predict the actual deformation accurately. The results indicate that this material supplement method is reliable and indispensible, and the simulation model can well reflect the real metal forming process. Detailed analysis of the distribution and history of plastic strain at different positions are performed. A new material data supplement method is proposed to tackle the problem which is ignored in other roll forming simulations, and thus the forming process simulation accuracy can be greatly improved.