BJ型钟形壳温锻反挤压工艺数值模拟及实验研究

针对BJ型钟形壳零件的温一冷联合成形工艺,即下料--挤杆--镦头--反挤压--精整--冷减径工艺,进行了数值模拟研究.重点对钟形壳温锻反挤压工步成形的材料分配及流动规律、温度场、载荷曲线进行了数值模拟分析,得到了有利于材料流动的合理的模具结构,优化的反挤压成形温度为700～900℃,反挤压工步成形力为9000 kN,以...     

带轮轮毂锥度凸台冲锻增厚工艺及影响因素研究

针对某带轮轮毂带有锥度凸台的结构特点,对其凸台增厚展开冲锻成形工艺研究,制定出两道次镦粗成形方案。利用有限元分析软件Deform-2D分析了锥度凸台在预镦粗及终镦粗过程中的等效应变分布及成形载荷,并研究了凹模圆角及阻力墙对成形的影响规律。研究结果表明:在镦粗成形过程中,坯料在压板圆角处产生折叠及破裂的趋势较大,最大成形载荷为1000 kN左右,对压力机吨位要求较低;当凹模圆角半径R为10 mm时,成形结果良好,没有产生折叠缺陷;当阻力墙的斜角θ为45°时,阻力墙阻流效果最好。最终通过物理试验得到了合格的成形零件,验证了成形工艺及参数选择的可靠性。     

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。     

汽车轮毂轴管复合挤压成形数值模拟与试验研究

根据热挤压成形理论,针对汽车轮毂轴管零件自身的特点,采用复合挤压成形工艺进行热成形,借助DE-FORM-3D有限元软件对成形过程进行了模拟、分析。以镦挤成形工序和反挤压成形工序为重点,分析了成形过程中金属的流动规律及应力、应变的分布情况,得到载荷-行程曲线。同时在试验时研究了加热温度、挤压速度、润滑等主要工艺参数对金属流动、应力应变、成形质量和成形力的影响。并以此为依据,对工艺参数进行了优化,验证了数值模拟结果的正确性及该复合挤压成形工艺的可行性。     

半轴套管热挤压成形数值模拟与实验

根据半轴套管零件的特点,确定了热挤压成形工艺方案,采用DEFORM-3D有限元软件对成形过程进行数值模拟,分析坯料在制坯、正挤压和镦粗法兰3个工序中的应变分布、温度场分布和金属流动规律,得到了凸模载荷-行程曲线图;预测成形过程中缺陷产生的可能性,并分析坯料加热温度、凸模挤压速度、模具预热温度3个主要因素对正挤压成形效果的影响。生产验证了该热挤压工艺的可行性,为半轴套管的实际生产工艺的制定提供了参考依据。     

活塞温挤压成形工艺分析及其成形过程数值模拟

分析CA6DL型活塞温挤压成形工艺,建立活塞温挤压成形的三维塑性有限元模型,通过对其成形过程进行数值模拟,获得了成形全过程的材料流动规律、模具充填、材料内部应变分布以及行程载荷曲线等,通过仿真模拟可知,活塞裙部充填较为困难.为活塞温挤压成形工艺与模具优化设计提供理论指导,在此基础上设计活塞温挤压成形工艺和模具结构.     

304不锈钢四通件热挤压成形规律研究

基于Deform-3D有限元软件,建立了某规格304不锈钢四通件挤压成形热力耦合有限元模型,揭示了成形过程中载荷行程曲线及应变场、坯料损伤的分布规律,得到了挤压该规格四通件挤压设备吨位.研究结果显示,高应变值主要集中在坯料金属流经垂直冲头的区域,坯料金属损伤随挤压不断减小,内表层表面质量得到提高.所挤压的304不锈钢四通件表面光洁,无裂纹、无毛刺及明显划痕,四通件内表面光洁度优于外表面,内表面光洁度沿着管部从外侧向中心不断得到提高.该研究为三通件多向加载成形工艺参数的优化以及缺陷的控制,提供了指导.     

斜齿圆柱齿轮双向镦挤精密成形新工艺研究

为了克服斜齿圆柱齿轮(简称斜齿轮)现有工艺存在的模具结构复杂、成形力大等不足,在直齿形状凸模双向镦挤成形斜齿轮的基础上提出了斜齿凸模和无齿凸模双向镦挤两种成形方案。分析了不同成形方案下,端面摩擦力对载荷的影响。利用有限元模拟软件Deform-3D分别对三种成形方案进行了数值模拟。结果表明,采用无齿凸模镦挤成形斜齿轮在载荷及模具结构方面优于齿形凸模镦挤成形,其中无齿凸模双向镦挤较直齿凸模双向镦挤,最大载荷降低约25%;无齿凸模双向镦挤较斜齿凸模双向镦挤,最大载荷值降低约35%;无齿模具加工制造更容易,成形等效应力远小于模具材料许用应力。     

电动工具异形输出轴镦挤成形工艺研究

针对电动工具异形输出轴结构的成形特点,提出变工作带正挤异形杆部和闭式镦粗头部台阶的两工步成形工艺方案,基于Deform-3D有限元分析软件建立挤压、镦粗工艺过程的有限元模型,分析了成形过程的金属材料流动状况、成形载荷,模拟结果表明整个成形过程金属流动均匀、合理.基于模拟和计算结果,设计了模具并选取200 t液压机作为实验设备,获得表面完整、无折叠的合格制件.实验和模拟结果证明方案设计正确,可以投入生产.     

奔驰重卡转向节挤压锻造复合工艺的有限元分析

奔驰重型卡车的转向节挤压锻造工艺，分为镦粗、挤压、预锻和终锻4个工步。针对汽车转向节的挤压锻造进行的有限元分析。模拟软件采用Deform 3D，锻件采用刚塑性材料模型，成形过程看作为等温成形。报告给出了毛坯形状和尺寸、锻件形状变化，成形等效应变分布以及载荷——行程曲线等。实验表明，模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

数值模拟模具内角对6082铝合金ECAP的影响

基于有限元分析,以6082铝合金为研究对象,采用DEFORM-3D分析了90~150°模具内角范围时等通道转角挤压(ECAP)过程中的载荷-行程曲线与应力及应变分布。结果表明,当模具内角为90°时,试样获得的等效应力和等效应变最大,塑性变形程度最强;随着模具内角增大,试样挤压过程中载荷值明显下降,试样中等效应力和等效应变减小,等效应变分布均匀性提高。     

铝粉等通道挤压-正向挤压固结模拟及模具优化设计

等通道挤压-正向挤压(ECAP-FE)工艺可作为金属粉末固结的新工艺。针对纯铝粉末,采用Deform软件对ECAP-FE工艺进行热力耦合有限元模拟分析,剖析铝粉的固结行为。结果显示,ECAP-FE工艺对粉末多孔体具有强烈的致密效果,不同的模具参数对挤压变形的挤压成形力和等效应变均匀性存在不同程度的影响。研究结果表明,挤压比对挤压成形力影响显著,而模具模面角对等效应变均匀性影响较大。分析可得,当采用模具模面角为45°、过渡距离为20 mm、挤压比为6. 25的模具结构参数进行组合挤压时,既可以降低挤压成形力,又能提高等效应变均匀性。通过研究分析为模具的设计和铝粉致密化提供了理论依据。     

304不锈钢四通件热挤压成形规律研究

基于Deform-3D有限元软件,建立了某规格304不锈钢四通件挤压成形热力耦合有限元模型,揭示了成形过程中载荷行程曲线及应变场、坯料损伤的分布规律,得到了挤压该规格四通件挤压设备吨位。研究结果显示,高应变值主要集中在坯料金属流经垂直冲头的区域,坯料金属损伤随挤压不断减小,内表层表面质量得到提高。所挤压的304不锈钢四通件表面光洁,无裂纹、无毛刺及明显划痕,四通件内表面光洁度优于外表面,内表面光洁度沿着管部从外侧向中心不断得到提高。该研究为三通件多向加载成形工艺参数的优化以及缺陷的控制,提供了指导。     

粉末盘预制坯两次镦粗成形工艺的有限元模拟与分析

采用商用有限元软件，对FGH96合金盘坯的两次镦粗成形工艺进行了有限元数值模拟。通过对丕同圆弧半径模具镦粗成形过程的模拟，分析研究了模具圆弧半径对预制坯相对直径比以及镦粗后盘坯变形均匀程度的影响规律，同时对镦粗过程中等效应变速率的变化规律进行了分析，得到了合理的模具圆弧半径的取值范围，从而为粉末盘件预制坯的工艺制定提供了一种新的选择。     

不锈钢管接头成形过程的有限元模拟与实验研究

根据不锈钢管接头的形状结构特点和材料成形性能，确定该零件可采用正挤压——镦粗二次成形和一次正挤压成形两种工艺进行加工。运用有限元软件Deform-3D对确定的成形工艺过程进行模拟分析，得到金属变形和载荷变化等规律，通过工艺实验，验证模拟分析结果。结果表明：采用正挤压——镦粗二次成形时工艺力较小、变形均匀性好，采用一次正挤压成形工艺力大。     

电动工具异形输出轴镦挤成形工艺研究

针对电动工具异形输出轴结构的成形特点,提出变工作带正挤异形杆部和闭式镦粗头部台阶的两工步成形工艺方案,基于Deform-3D有限元分析软件建立挤压、镦粗工艺过程的有限元模型,分析了成形过程的金属材料流动状况、成形载荷,模拟结果表明整个成形过程金属流动均匀、合理。基于模拟和计算结果,设计了模具并选取200t液压机作为实验设备,获得表面完整、无折叠的合格制件。实验和模拟结果证明方案设计正确,可以投入生产。     

自动变速箱飞轮成形工艺研究

根据零件结构、尺寸特点,对反挤压工艺和拉伸工艺进行了比较,制定了拉伸和镦粗成形复合工艺,并在同一副模具内分不同阶段实现复合成形。并用塑性成形模拟软件Deform_3D对拉伸成形和镦粗成形进行了数值模拟,证明了该工艺的可行性。该成形工艺可极大地降低能耗,提高生产效益。     

氮气弹簧缸筒热反挤压凸模结构对挤压成形力的影响

氮气弹簧缸筒的常用加工方式为机加工,为了提高材料利用率和生产效率、增强成形工件的性能,设计了一种热反挤压工艺以加工氮气弹簧缸筒。使用DEFORM11.0软件进行数值模拟,分析了坯料初始温度对成形结果的影响以及凸模结构对成形载荷的影响,设计了工艺过程并加工了挤压模具。采用热反挤压工艺加工的氮气弹簧缸筒的材料利用率为80.8%,相比机加工提高了47.6%,生产效率相比机加工提高了50%,取得了显著经济效益。结果表明,随着坯料初始温度的升高,成形载荷减小;随着凸模工作带高度以及凸模斜度的增大,成形载荷增大;当坯料初始温度为1200℃且凸模工作带高度为5 mm时,最大成形载荷为1652 kN,采用热挤压模具在2000 kN液压机上能够成形出符合设计要求的工件。     

直齿圆柱齿轮不同变位系数开放式成形研究

为了降低齿轮的挤压成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮"开放式充填"温挤成形工艺方案,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺.采用MSC/Superform软件,对开放式成形进行了数值模拟分析.数值分析结果表明:开放成形与闭式成形相比可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量.并且根据模拟出的载荷-行成曲线,拟合出载荷-行程函数关系式,得出变位系数为0.2时,成形载荷的功最小,从而为齿轮凹模的设计提供依据.     

等温循环镦粗挤压工艺对ZK60镁合金微观组织及力学性能的影响

通过有限元模拟及一种新型变形均匀性评价方法,对循环镦挤成形模具结构与工艺参数进行了优化,在此基础上,针对ZK60镁合金开展了 3道次循环镦粗挤压试验,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和拉伸试验等手段研究了变形过程中的组织演变及其力学性能响应.结果表明,变形温度为380℃、模具入口角为60°时,合金变形均匀性最佳...