铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟

运用基于有限元法的模拟软件MSC.Marc对一复杂空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,在模拟过程中采用了一种既可以避免网格畸变和重划分,又能保证分析准确性的有限元模拟方法,研究了金属在模腔内的流动规律,利用出口质点轴向流速的SDV值定量的判定截面出口速度分布的均匀程度,揭示了金属的流动速度对产品形状及尺寸的影响,并将模拟仿真结果与试模结果进行比照分析,证明该方法可以成功地预测实际挤压过程中可能出现的潜在缺陷.     

镁合金汽车轮毂挤压成形工艺分析及其数值模拟

传统镁合金汽车轮毂多为压铸生产,但压铸工艺成本昂贵,并且铸件具有先天性的缺陷。针对镁合金热塑性好的特点,提出了热挤压工艺来进行镁合金轮毂的成形。根据轮毂结构设计了两种挤压成形方案及其模具结构。通过Deform-3D平台对不同挤压方案进行热挤压成形数值模拟与优选。最终经实验试制证明了所选挤压方案切实可行。     

基于DEFORM的DMFW主飞轮旋压成形数值模拟

针对汽车双质量飞轮中主飞轮的成形采用铸造毛坯切削加工,加工成本高,材料浪费严重,应用DEFORM-3D软件对飞轮旋压的整个成形过程进行有限元模拟,得到了不同旋转进给比的旋压加工后的应力、应变分布效果图,以及X、Y、Z等3个方向的旋压力图,分析了变形区的应力、应变分布规律,为飞轮进行旋压加工进行了工艺研究,为优化工艺参数提供了方法和依据,降低了研制费用。     

金属注射成形烧结工艺的试验与数值模拟

采用粘塑性理论建立烧结过程的本构模型,以316L不锈钢粉末注射成形产品为例,设计出烧结过程中重力作用下弯曲梁试验和膨胀计中的自由烧结试验,分别用于标定本构模型中的粘度模量和烧结应力.通过用户子程序,在有限元求解器Abaqus(r)上实现数值模拟,预测产品在烧结过程中的收缩和变形.考虑了重力、摩擦以及注射阶段粉末与粘结剂的偏析效应对于烧结工艺的影响,数值模拟结果与试验结果一致.     

基于DEFORM的薄壁深筒零件成形工艺及挤压模具设计

本文主要介绍针对一指定薄壁深筒零件的模具设计,并采用仿真软件DEFORM有限元分析材料在冷挤压过程中的变化情况。根据所指定模具的特殊性,设计出一种新的模具结构,并为此类零件的模具设计提供一种新的想法。     

内花键挤压成形的数值模拟分析

介绍了挤压成形的工艺特点,通过对内花键成形过程的数值模拟仿真,分析其成形的可行性,找出影响复合挤压的关键因素,针对其成形特点,设计合理的模具,对该零件的生产应用具有极大的指导意义.     

基于DEFORM的大型封头整体锻造工艺数值模拟

大型整体封头越来越受到重视,需要开发可行的制造工艺。通过采用数值模拟的手段,设计了采用上模和下模的整体封头锻造工艺,对两种上模旋转下压的方式进行了对比,通过DEFORM-3D塑性成形软件对锻造过程进行了模拟计算,分析了终锻后锻件的等效应变分布。结果表明,通过采用上模旋转下压的方式,可以得到所需的封头,锻件尺寸符合要求。     

汽车油底壳成形工艺数值模拟

采用Dynaform软件对某汽车油底壳的拉深成形过程进行了数值模拟.研究了压边力、凹模圆角半径以及有无拉延筋时对零件冲压成形的影响,通过FLD,厚薄图和成形结果对比,调整成形时压边力和凹模圆角半径,得到了优化的压边力和凹模圆角半径,为同类零件以及模具的设计提供参考.     

圆锥滚子轴承套圈挤压成形数值模拟分析

用塑性成形有限元数值分析软件DEFORMTM 对圆锥滚子轴承内外套圈一次挤压成形 (类似套锻 )进行了计算机数值模拟。从热挤压、温挤压及冷挤压的模拟结果看 ,按挤压件外形最大直径选择适当高度的“饼形”坯料 ,采用温挤压 ( 875℃ )较为合适。附图 6幅 ,表 1个     

大口径弯头挤压弯曲成形数值模拟分析

对挤压弯曲成形大口径弯头的变形过程进行了有限元模拟分析.对压扁工序和弯头成形工序分别进行建模和模拟,并对模拟结果进行了应力、应变分析和成形过程载荷分析.对影响弯头成形的关键区域--内弧和外弧区域进行了速度场分析.将模拟成形后的弯头与工厂实际生产的弯头相对比,成形情况良好.     

金属成形数值模拟中的接触单元法

给出了一种基于罚函数方法及库仑摩擦规律的点一面接触形式的接触单元法,根据等向滑动函数的概念,推导了粘着接触与滑动接触的接触单元刚度阵,由于这种方法在单元积分点引入接触约束,扩大了接触搜索面积,因而接计算更加稳定。数值计算表明该方法能得到较好的结果。     

转向节成形工艺参数数值模拟研究

采用有限元法对小霸王轻型卡车转向节终锻成形过程进行研究,利用Pro/E对转向节及其模具进行三维建模,运用Deform进行闭模终锻分析,通过改变模具型腔杆部与墩头过渡圆弧半径及耳部拔模斜度参数的大小,对比不同参数对终锻过程中锻压力变化规律和应变、温度分布规律的影响,优化出了合理的模具参数:杆部与墩头过渡圆弧半径为5 mm左右,耳部拔模斜度为5o左右.     

实体保持架等温挤压成形中损伤的数值模拟

针对铜合金轴承实体保持架等温挤压成形中易出现裂纹的问题,通过UG建立成形模具数字模型,根据Freudenthal损伤准则,利用DEFORM-3D软件对铅黄铜轴承保持架在不同挤压温度、成形时间条件下的损伤分布和损伤源位置进行了模拟与分析,并对模具结构进行了优化,降低了保持架梁根部、棱边处的损伤程度,为保持架挤压成形工艺及模具设计提供了依据。     

锻造成形有限元数值模拟技术

数值模拟是目前塑性成形分析最有效的方法.通过有限元数值模拟,可以预测金属流动规律,获得应力场、应变场及温度场等场量分布及变化,进而揭示出复杂的变形机理.介绍锻造成形有限元法以及模拟中的关键技术,并以基于DEFORM软件的热-力耦合模拟实验为例,探讨了数值模拟技术在工程实际中的指导意义.     

基于DEFORM的304不锈钢铣削数值模拟

针对不锈钢材料的难加工性,为进一步研究切削机理,建立了一个简化的铣削模型。利用DEFORM有限元仿真软件对304不锈钢的铣削加工过程进行了仿真,通过径向切深、轴向切深、每齿进给量及切削速度的正交化参数条件模拟了铣削力的大小分布,并将模拟结果与实验结果进行了比较分析。结果表明仿真值与实验值较为相符,此模型能够很好地预测铣削力,为研究铣削力的影响因素、优化加工参数及不锈钢材料切削机理奠定了基础。     

金属成形过程的数值流形模拟方法研究

通过引进刚塑性本构关系,建立了金属成形过程的数值流形方法的分析体系,并研究了金属成形过程模拟中的网格重分问题。作为实际应用,对齿轮毛坯模锻成形进行了数值模拟。数值算例结果表明,理论正确、方法有效,数值流形方法是一个非常有效的分析工具,完全可以对成形过程进行模拟。     

金属注射成形的数值模拟和高效算法

金属注射烧结成形的注射模拟不同于普通的塑料注射工艺。注入模具的是金属粉末和塑性流动剂构成的均匀混合喂料。除流动本构显著不同外，注射结果的匀质性分析是一项重要内容。混合理论的应用和高效显式算法的开发与研究，是解决这一问题的关键。对模拟结果与试验结果进行了比较和对照，验证了该方法的有效性。     

金属塑性成形过程CSPH无网格法数值模拟

应用微可压缩刚塑性材料的流动法则,采用修正的光滑粒子力学(Corrected smooth particle hydrodynamics, CSPH)无网格法,自行开发了求解金属方棒压缩和圆棒压缩等金属塑性成形过程应用程序。提出一种简单的求解体积应变速率的光滑技术,该技术使应力场计算结果能得到较好的改善。采用CSPH无网格法求解纯铝和Al6060铝合金材料压缩过程得到的速度场和应力场结果与有限元法计算结果以及试验数据进行了分析比较。结果表明, CSPH法能够较好地求解金属大变形过程,为今后进一步分析复杂金属变形问题提供了良好的研究手段。     

浅析金属塑性成形数值模拟的系统缺陷

以圆柱直齿轮温挤压数值模拟为例,从两个方面分析金属塑性成形数值模拟的系统缺陷及成因,并提出解决办法,对类似的数值模拟有一定的参考价值.     

数值模拟技术在精密塑性成形工艺分析中的应用

现代制造业突出的一个特征是客户对所选择产品的设计与制造更多地融入了个性化的信息,这势必带来产品开发设计周期长、成本高和质量不稳定等问题。因此,企业迫切需要采用科学有效的手段,提高对市场需求的响应速度。近年来,随着多学科的相继发展,为企业降低成本、提升质量和服务拓展了空间。其中,计算机技术必然成为重要的工具之一。本期专题将总结计算机在锻压领域的应用,包括走向实用的数值模拟技术在锻压过程中对缺陷的预防、对模具结构设计和工艺参数的优化;计算机辅助设计与制造在典型产品中的应用等。