深孔圆环成形缺陷分析及改进方案

以某深孔圆环为研究对象,针对其成形过程凸模磨损的问题,采用有限元软件DEFORM-3D对其成形进行模拟,从金属流线、成形载荷、应力分布等多方面进行分析。结果表明,初始工艺能够完成制件成形,但成形过程中局部材料受到较大的挤压应力,挤内孔成形过程中的局部金属流线较乱、流动阻力较大,导致成形载荷上升、模具磨损加剧。引入锥面成形工位,将初始工艺中的挤内孔工位拆分为锥面成形和圆角填充两个工位。通过模拟和实际试模,验证了改进方案的可行性,成形后的制件表面无折叠、裂纹、刮伤等缺陷,模具寿命得到明显提高,为实际生产提供了指导。     

变截面轴冷挤压成形数值模拟

借助于数值模拟技术,研究了变截面轴冷挤压成形过程,分析了零件不同部位金属流动填充特点及凸模载荷,并对零件成形过程的缺陷进行了预测.结果表明:金属流动顺利,没有成形缺陷.冷挤压工艺是合理可行的.     

基于DEFORM-3D的支撑销冷挤压成形数值模拟

采用冷挤压工艺成形支撑销,相对于传统切削加工方法,可降低能耗、提高工效.基于刚塑性有限元法,采用DEFORM-3D对支撑销冷挤压成形过程进行了数值模拟,揭示其变形过程中的金属流动规律,分析了速度场、应力应变场和凸模行程载荷曲线的特点,研究了挤压速度对支撑销挤压成形过程的影响规律.结果表明,支撑销的冷挤压成形过程可分为3个阶段:镦粗变形阶段、型腔填充阶段和最终成形阶段;支撑销两凸缘处变形较剧烈,应力最大;凸模运动速度越快,凸模受到的载荷越大.模拟结果表明,冷挤压成形支撑销工艺方案是可行的.     

TC4马蹄形接头等温锻造成形工艺数值模拟研究

借助于数值模拟技术研究了TC4马蹄形接头等温锻造成形过程,分析了马蹄形接头成形过程中金属流动特点和凸模载荷随时间变化的特点。结果表明:马蹄形接头A部位先于B部位成形。金属以反向流动为主成形A部位时,凸模载荷增加缓慢;以正向流动为主成形B部位时,凸模载荷迅速增加至峰值,并发生波动。整个成形过程中金属流动顺利,未预测到成形缺陷,工艺可行。     

内斜齿轮冷挤压成形工艺方案

首先对内斜齿轮的几何特点进行分析,并针对内斜齿轮在冷挤压成形时存在的成形力过大、成形质量差、挤压件脱模困难等技术难点,提出了采用浮动凸模的工艺方案。利用有限元软件DEFORM-3D,对空心坯料冷挤压工艺进行数值模拟分析,分别研究了坯料内孔直径、入模半角和定径带长度对挤压成形载荷和性能的影响。研究结果表明:当坯料内孔直径尺寸为Φ72. 5 mm、入模半角选取45°、定径带长度为20 mm时,内斜齿轮齿形充填均匀,齿形饱满,成形载荷也相对较小。采用浮动凸模的工艺进行内斜齿轮冷挤压成形工艺试验,证明了该工艺方案的可行性和数值模拟结果的正确性。     

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。     

基于DEFORM-3D的汽车花键轴零件冷挤压工艺参数优化设计

基于有限元模拟技术,应用DEFORM-3D软件对汽车花键轴零件的冷挤压成形过程进行了数值模拟,通过改变工艺参数,分析了凸模运动速度、摩擦系数和凹模锥角对挤压工艺的影响。以成形载荷为评价指标,通过正交试验获得了冷挤压成形最佳工艺参数组合,即正挤压时,凸模速度为12mm·s~(-1),摩擦系数为0.05,凹模锥角为60°;反挤压时凸模速度为12mm·s~(-1),摩擦系数为0.05。根据最佳工艺组合参数,进行了实际生产验证,得到质量合格的制件,为花键类汽车件冷挤压成形工艺的制定提供了参考。     

铝合金连杆体闭塞锻造成形过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法,利用Deform-3D有限元软件对铝合金连杆体三向闭塞锻造成形过程进行了数值模拟。研究了在三向闭塞锻造成形过程中凸模的3种运动方式对铝合金连杆体成形过程中的等效应力、等效应变、金属流动速度矢量场以及变形载荷的影响。模拟结果表明,其凸模的运动方式采取上凹模和下凹模先合模,在上圆凸模、上方凸模向下运动的同时下圆凸模、下方凸模向上运动以后,侧凸模再沿着水平方向向左运动,连杆体内各部位的变形程度不大,金属流动较均匀,其成形件品质较好,锻件充填饱满,无成形缺陷存在,而且凸模的受力都不大,模具寿命较高。     

超越离合器滑座冷挤压成形工艺数值模拟研究

在分析超越离合器滑座结构特点及传统加工工艺缺陷的基础上,提出了一种新型的冷挤压成形工艺。基于数值模拟方法,应用DEFORM-3D软件模拟了零件成形过程中的坯料变形、金属流动、等效应力场及成形载荷情况。结果表明,新型成形工艺的坯料形变、金属流动及成形载荷情况均较合理。根据模拟条件进行了挤压成形试验,获得了质量合格的制件,进一步验证了成形工艺的可行性。     

中厚板的反挤凸柱成形规律

运用有限元软件DEFORM-3D对5 mm厚的20钢中厚板进行了反挤凸柱成形模拟研究,对比分析了封闭式模腔、全开式模腔、半开式模腔挤压成形时材料的变形特点。研究揭示了3种成形方式下金属的流动规律、等效应力及等效应变的分布、载荷与行程的关系,从而可根据成形载荷、凸柱高度与凸凹模行程的关系来合理选择模腔形式。进而研究了凸凹模圆角半径、凸柱直径与坯料初始直径之比d/D、凸凹模下行速度等因素对于各挤压方式下凸柱高度的影响。最后,选取半开式模腔成形凸柱进行实验,实验结果和有限元模拟结果符合较好,验证了有限元模拟的准确性。     

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性,在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动特性基础上,提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析,并对该工艺进行了优化。分析结果表明,当凹模速度为冲头速度的1/2时,成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满,成形载荷最小,较传统单向挤压成形载荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究,试验成形齿轮齿形饱满,无塌角缺陷,试验结果与模拟结果基本吻合。     

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。     

组合形活塞销冷镦挤成形工艺

针对组合形活塞销结构特征和工艺要求,分析该零件的成形难点为:两端圆锥孔的挤压成形和深径比大于2. 5的中心圆孔反挤压。为此,应用DEFORM-2D有限元分析软件对组合形活塞销7工位冷镦挤成形工艺进行数值模拟分析。通过数值模拟分析和工艺方案修订,确定最终的成形工艺方案为:下料-整形-压凹-反挤压-冲孔-第1次挤锥-第2次挤锥,并采用硬质合金YG15制造反挤压凸模,以避免一次反挤压成形时凸模横截面变化处的折断。采用该方案进行工艺实验,实验结果表明:组合形活塞销尺寸满足零件设计要求,无折叠、开裂等锻造缺陷,深孔反挤压凸模使用寿命大于8万件。     

钟形壳温-冷联合挤压工艺优化分析

根据挤压成形理论,分析、制订了钟形壳温-冷联合挤压成形工艺。采用数值模拟和工程实践相结合的方法,对钟形壳成形过程进行数值模拟和工艺优化。针对初始工艺试制中出现充填不满的缺陷,通过分区转移和材料分流的方法进行工艺方案的改进。制定的优化工艺方案为温反挤(锥冲头)—整形(凹模车沉孔D60)。对方案结果进行验证说明,采用该方案得出的金属流线合理,微观组织符合要求。     

挤压缩口工艺中缺陷的研究

针对钻杆接头挤压缩口成形过程中产生连皮四周出现缺肉及折叠缺陷的现象,采用三维有限元模拟软件Derform-3D,对整个缩口过程及成形影响因素进行了模拟分析,发现缺陷的产生主要是由反挤压与缩口同时进行时成形件底部金属复杂流动引起的.通过对冲头形状、凹模型腔及摩擦系数等成形影响因素分析,确定出缩短冲头长度、适当增大冲头直径...     

基于灰色系统理论的推挤成形工艺参数优化

以推挤成形过程中压料力、冲头速度、摩擦因数和顶件力工艺参数为自变量,以零件底部膨胀厚度、成形载荷为目标函数,进行正交试验,模拟异形孔推挤成形,获得成形工艺参数与零件底部膨胀厚度、成形载荷的多目标函数值。采用灰色系统理论,分析各成形工艺参数与多目标的平均关联度,优化成形工艺参数,获得较优的成形工艺参数组合。结果表明,优化后的工艺参数减少了零件底部膨胀厚度,降低了成形载荷。     

深孔筒形件挤压成形有限元分析

深孔筒形件的成形在挤压成形工艺中是一大难点,成形过程中的温度不易控制,使得模具强度降低,成形后的工件容易产生较大的壁厚差.本文在分析深孔筒形件的挤压工艺的基础上,利用非线性有限元软件MSC/Superform对深孔筒形件的挤压全过程进行了模拟,分29、39、82、91、103这5个时间步进行分析,得出挤压过程中的金属流动趋势;并且对成形过程中挤压件的各个部位的温度场进行分析,模拟出实际挤压过程中模具各个部位的温度,另外还得出了各个挤压工步的载荷--行程曲线,以便对模具及各种成形参数进行优化.最后按照模拟的工艺参数进行了试验,得出符合要求的工件.     

异形孔台阶齿轮冷挤压工艺与模具优化设计

在分析异形孔台阶齿轮结构基础上,确定异形孔台阶齿轮冷挤压工艺,设计了挤压模,在应力分析基础上,优化了挤压凸模、凹模结构参数,提高了模具使用寿命。     

深孔变壁厚锥形件冷挤压工艺与模具设计

深孔变壁厚锥形件需要3次挤压成形,给出了该零件冷挤压工艺和实用的模具结构,论述了反挤压工序件与成品正挤压模腔的关系,以及凸模和凹模设计。该模具采用伸缩式双级卸料装置,实现较大行程的卸料。     

特深孔钢件冷挤压工艺

通过对材料为45号钢连接拉杆的工艺性分析,提出了可行的冷挤压成形方案,在介绍深孔的挤压成形过程中,着重阐述如何防止塑性较差的45号钢变形开裂以及超出设备限定顶出行程时的挤压方法。在此基础上,根据模具的整体结构,设计各工序模具工作部分。最后通过试验证明该工艺的可行性,并对存在问题进行分析,同时提出相应的改进措施。将冷挤压工艺应用在连接拉杆生产中,对同类零件的成形工艺及模具设计具有一定的借鉴作用。