直齿圆柱齿轮冷挤压成形腔参数优化

针对齿轮冷挤压技术存在的成形压力大和坯料填充困难问题,建立了流线型的直齿圆柱齿轮冷挤压成型腔几何模型,并对挤压过程进行了数值模拟。结果表明,流线型挤压腔能够在较小的成型力下保证挤压齿轮齿形填充饱满。通过对模拟过程的分析,研究了不同坯料放大半径λ值对成型腔形状和挤压方式的影响,并通过对不同成型腔的数值模拟,得到最优的参数模型。     

基于流线型凹模型腔的直齿圆柱齿轮冷挤压数值模拟分析

齿轮挤压属于体积成形,它是一个三维非稳态塑性成形过程,变形机制十分复杂。基于NURBS曲面构造流线型凹模型腔,用大变形刚塑性有限元数值模拟软件对圆柱直齿轮挤压过程进行了模拟。结果表明,采用流线型凹模型腔的连续性挤压成形,在改善角隅部分金属的充填性、减少变形突变以及提高变形分布均匀性等方面十分有效。这一结论可以作为齿轮挤压工艺设计的参考。     

盘类锻件成形过程变形模式的模块化分析

针对塑性体积成形过程复杂且金属流动行为难于分析的现状,从塑性加工力学角度,首次将复杂盘类锻件模锻成形过程的不同阶段和区域抽象分解为圆柱压缩、圆环压缩和类挤压3个基本变形模式,使盘类锻件模锻问题的分析模块化.抽象构造出三维复杂构件模型,针对模锻成形过程的不同阶段和区域,利用基本变形模式的成形规律对其进行深入分析,给出了耦合成形过程中金属变形及流动的规律,及不同模腔内金属流动分界面的形状和塑性区的分布特征.通过深入分析不同变形模式及互相耦合流动行为,揭示了盘类构件模锻成形过程中金属的变形流动规律,为盘类锻件精确塑性成形的变形流动控制提供理论据.     

椭圆异型挤压塑性成形映射理论及模腔优化解析

针对金属椭圆异型挤压塑性成形及模腔优化的理论课题,应用复变共形映射数学研究成果,利用奇偶点相互迭代的三角插值法和法线收敛法,将三维金属异型挤压塑性成形问题转化为二维轴对称成形问题,求解异型挤压模腔曲面函数,建立映射函数解析方法,推导椭圆异型材挤压金属塑性成形连续流动场和应变速度场的数学解析式,并应用金属塑性成形能量极值原理,进行异型材挤压模腔参数的优化,同时为精密快速地实现挤压模腔的CAD/CAM一体化目标提供技术支持。     

模具在工件反挤压过程中的变形模拟研究

模具在金属塑性成形过程中起着十分重要的作用.就一般而言,模具在金属成形过程中的变形被忽略,将之视为刚性体.然而在金属精密成形中,模具的变形对成形件的尺寸精度将产生较大的影响.利用SuperForm软件针对模具在工件挤压过程中的变形进行了有限元数值模拟,对这一问题作了初步分析与探讨,为工厂实际生产的工艺制定、模具设计提供理论参考与依据.     

温挤压微成形系统及其数值模拟研究

零件尺寸微型化带来了"尺度效应"等问题,对塑性成形理论、设备和工艺等都提出了更高的要求.针对微挤压中冷热成形的不足,提出了温挤压微成形工艺.在借鉴现有微成形装置的基础上给出了自行设计的温挤压微成形系统,并对其工作原理进行了阐述.为了探索坯料在微挤压筒内的流动行为,利用ABAQUS/Explicit模块对温挤压微成形进行了数值模拟,着重分析了210℃时温挤过程中的应力分布以及不同摩擦条件下金属的流变行为,揭示了不同工艺参数对温挤压微成形规律的影响,从而为其模具优化设计提供科学的理论依据.     

基于浮动式模具成形微型齿轮工艺研究

鉴于摩擦对微型零件塑性微成形过程的影响随表面积与体积之比增加而显著增大的现象,本文对微型齿轮零件成形设计了浮动式微型模具结构,并进行了等温成形实验研究.结果表明：可浮动凹模将摩擦阻力变为积极摩擦力,提高了坯料向模腔的填充能力,有效降低了成形载荷;对成形件的分析表明,成形件有良好的表面质量和微观组织结构.     

管材挤压工艺分析及实验研究

对管材挤压成形进行了工艺分析及实验研究.确定了镁合金、7075铝合金、高温合金等几种材料管材挤压成形工艺参数,分析了管材挤压成形时变形力的变化规律.研究结果表明,管材挤压成形时必须严格控制坯料温度、模具预热温度、润滑方式、挤压速度、挤压比等工艺技术参数.以上工艺参数对挤压力均有不同程度的影响.     

导流角对挤压变形流动的影响机理分析

针对平模挤压时常因金属流速不均匀而易产生缺陷,本文采用了带导流角结构的芯模进行挤压研究.通过数值模拟和实验,深入分析了挤压过程中金属变形流动行为的机理,结果表明:带导流角芯模挤压时筒底不出现分流的现象,"死区"显著地缩小;处于塑性区内材料的应变类型由三种变为均一的拉伸类,显著地提高了金属变形流动的均匀性,利于金属的挤出成形及制品质量的提高.     

连续变截面直接挤压成形技术研究

实现晶粒细化的传统塑性加工工艺所需工序多且要求较高,为了解决这些问题,本文提出了一种能够实现金属材料制备及成形一体化的挤压成形新工艺——连续变截面直接挤压成形技术.对不同工艺条件的连续变截面挤压成形过程的数值模拟研究表明:当模角由90°增大至140°时,塑性区范围明显扩大,金属流动均匀性随之提高;模口处轴向拉应力数值减小了20%,降低了表面产生开裂的可能性;模角为90°时变截面型腔处存在死区缺陷,且流线折叠倾向较严重,模角为140°时成形过程中坯料与型腔间易出现空隙.分析认为,本文条件下模角为120°的情况比较理想.