锥齿轮冷挤压成形加工数值模拟研究

为了解决人工设计锥齿轮冷挤压模具过度依赖经验的问题,将数值模拟应用到锥齿轮模具设计中。设计了一套用于冷挤压加工锥齿轮的三层组合凹模,制定了相应的工艺措施,利用Deform-3D软件对锥齿轮的冷挤压加工过程进行了数值模拟,分析了加工过程中的载荷曲线、速度场、应力场和温度场,获得了有关锥齿轮变形规律的基本情况。研究结果表明,通过改善润滑条件、优化模具几何参数可以提高冷挤压加工锥齿轮的成形质量,并对锥齿轮冷挤压加工工艺流程定制、模具设计具有一定的指导意义。     

汽车起动机减速轴冷挤压数值模拟分析

对汽车起动机减速轴及模具建立了弹塑性有限元模型,采用数值模拟方法分析了减速轴冷挤压成型过程,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律,较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷.仿真结果和实际符合.研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义.     

汽车转向齿轮轴冷挤压成形仿真及实验研究

利用Auto CAD软件建立了齿轮轴坯料与成形模具的3D模型,并导入DEFORM 3D软件中进行冷挤压成形过程数值模拟,分析了坯料直径和成形道次对坯料填充程度及成形载荷的影响。根据数值模拟结果进行了冷挤压成形实验,综合成形质量与成形载荷,最后认为利用直径18.2mm的坯料进行3道次挤压成形为最合理的成形方案,可以成形出质量合格的产品。     

飞壳内棘齿冷挤压工艺数值模拟研究

飞壳是自行车传动系统中的重要部件，常用热挤压和温挤压进行成形。采用冷挤压成形的飞壳精度高，可以提高原材料利用率和生产率，降低能耗。但通常制定冷挤压工艺时主要根据经验和试验方法来确定最终的工艺方案、中间毛坯尺寸和模具设计，存在试验时间长、效率低、费用高、在实验过程中得到的工艺信息少等缺陷，使冷挤压成形工艺难以得到广泛的应用。     

挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关.采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律.结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大.     

外凸台内齿圈精密成型有限元数值模拟

对外凸台内齿圈件及模具建立了弹塑性有限元模型,分析了零件加工工序过程。构建了相关有限元力学模型,采用数值模拟方法分析了外凸台内齿圈件冷挤压成型过程,研究了成型过程中的相关关键技术,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律。较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷。通过试验研究发现仿真结果和实际符合很好。数值模拟研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义。     

基于QFORM数值模拟的冷挤压工艺方案设计

基于有限元数值模拟技术,使用金属塑性成形软件QFORM-3D,以锰黄铜HMn60-3材质的套筒为研究对象,成形应力及载荷为评价目标,对最初制定的工艺方案进行数值模拟。经过对模拟结果的分析,发现不同的工艺方案对生产过程中产生的最大应力和最大载荷不同,以此可以找出最优的工艺方案,为冷挤压成形工艺的方案选择提供依据,对实际生产有重要的指导意义。     

轿车座椅骨架冷挤压成形过程分析及数值模拟

利用DEFORM 3D Ver．6．1有限元数值模拟软件对轿车座椅系列骨架扭力管的冷挤压变形过程进行数值模拟,并获得大量工艺参数信息。在模拟分析的基础上,分析骨架扭力管变形过程中可能产生的缺陷及缺陷形成的原因,针对性地提出轿车座椅系列骨架成形工艺及模具设计改进建议。     

挤压速度对内螺纹冷挤压成形过程的影响

基于刚塑性理论,利用DRFORM有限元软件对M6X0.75mm内螺纹冷挤压过程进行了数值模拟,研究了挤压速度对其扭矩、温度和应力的影响,并对其成形过程进行了分析。     

汽车轮毂轴承套圈冷挤压数值模拟分析研究

对某型号汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具进行三维建模,利用Deform软件,设定挤压条件后,对内圈挤压成形过程进行了数值模拟。分析了挤压过程中金属的流动与速度分布,挤压速度和摩擦因子对模具载荷的影响,并对凹模的应力进行了分析,指出应力集中导致模具容易损伤的部位。通过数值模拟分析,提出了减小摩擦因子,提高表面质量的方法,减小应力集中和载荷过大造成的模具损伤,通过优化工艺参数提高挤压成形质量。     

高频电液激振冷挤压数值模拟及其减载实验研究

针对冷挤压成形过程中流动应力大、零件成形所需压力高的问题,提出了一种新的挤压工艺,设计了一种新的电液高频轴向振动激励冷挤压试验平台及相应冷挤压模具。利用Deform-3D软件建立了有限元分析模型,分析了在轴向振动激励下该模型的成形过程降载效果,精确地模拟了万向节轴套的冷挤压成形过程的挤压力的变化,比较了传统挤压形式下和轴向振动激励形式下的成形压力值,通过挤压试验验证了模型模拟的准确性。试验结果表明,该新的挤压成形工艺能使万向节杯套成形压力降低21.78%,减载效果明显。研究结果表明,这种新的成形工艺可以为一些难成形零件的冷挤压成形加工打下良好基础。     

二维电液颤振对冷挤压成形的影响

针对冷挤压成形过程中变形抗力大、金属流动困难导致模具磨损较大等问题,提出了一种二维电液颤振辅助冷挤压成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件建立二维电液颤振辅助冷挤压成形的有限元模型,对比分析了无颤振成形方式以及轴向颤振激励下成形、径向颤振激励下成形及二维颤振激励下成形的成形过程。研究结果表明：与无颤振成形方式相比较,成形载荷在二维颤振激励、轴向颤振激励和径向颤振激励成形方式下,分别减小了26.1%、 13.2%和 5.7%。二维颤振激励成形方式下的成形载荷最小,且金属流速显著增大,应力场分布更加均匀。     

颤振冷挤压降载机理与仿真研究

针对金属冷挤压成形过程中金属变形抗力大、设备吨位高而普遍振动形式降载效果不理想的问题,将颤振激励技术引入金属冷挤压成形过程中。从表面效应角度分析了颤振激励下的金属冷挤压成形过程中摩擦力的变化规律,阐明了颤振降载的基本原理。以万向节轴套零件为例,分别讨论分析了传统冷挤压模式和颤振激励冷挤压模式下的挤压力数学模型,从理论上说明了颤振冷挤压的降载机理,进一步应用Deform-3D软件建立了其有限元分析模型,对万向节轴套零件进行了受载和模具寿命分析。仿真实验结果表明,在100 Hz频率0.03 mm振幅的周期性颤振激励下,万向节轴套零件的冷挤压过程最大成形压力下降8.3%,最终成形压力下降10.1%;冲头单次最大磨损量下降,但凹模单次最大磨损量有一定程度的增加。     

齿轮的冷挤压成形技术研究进展

随着汽车生产的大规模化,高效率、高质量、低污染、低成本的齿轮冷挤压制造技术越来越受到国内外学者和专家的关注,有限元分析和上限法等理论依据越来越多地被应用到齿轮冷挤压成形的工艺改进,闭式冷精锻和分流冷挤压成为直锥齿轮和圆柱直齿轮大批量生产的关键工艺。从理论研究和工艺研究两方面论述了汽车齿轮的冷挤压成形技术研究现状,并对其发展进行了讨论。     

Experimental evaluation method for determination of friction characteristics and performance of cold heading coatings

An experimental method was designed to evaluate wire coatings for the cold-heading process. Coatings are employed to increase material formability and to reduce wear on tooling. Typically, evaluation of frictional properties proves to be difficult because of problems instrumenting machine tooling and both the complexity and number of stages in the forming process. The proposed test is a cold extrusion process utilizing a selected trapped-forward extrusion die, where load versus stroke data is collected. Three different coating ratings are generated based upon maximum extrusion force, standard deviation of the force, and the characteristic shape of the extrusion curve. Coating performance interpretations for the curve characteristics are discussed.     

电液颤振对冷挤压塑性成形件金属流线及晶粒组织的影响

针对冷挤压成形过程中金属变形抗力大、模具易磨损等不足,提出一种新型冷挤压工艺,即在冷挤压成形过程中引入振动激励信号。运用DEFORM-3D有限元分析软件构建系统仿真模型,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行模拟仿真。仿真结果表明,施加颤振信号能促进金属的流动,金属流动速度达到62.4 mm/s,网格流线变形程度比传统挤压方式下的变形程度小。设计了电液式颤振冷挤压实验平台及模具,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行实验,并将所得成形零件用体积分数为4%的硝酸酒精溶液腐蚀,利用扫描电镜观察零件剖面。实验结果表明,施加颤振信号后,晶粒由原来的大小为3.3～5.0μm细化到1.7~3.3μm,晶粒变形更加均匀,变形组织更加细密,金属纤维组织变得更细更长。     

小模数渐开线花键冷挤成型研究及挤轮设计

通过对小模数花键冷挤轧成形过程分析,指出冷挤小模数花键的可行性,其工艺明显优于传统加工方法,加工精度、齿面强度和效率均得到很大提高。针对实际的成形条件,详述了滚轧轮的设计方法,为小模数花键零件的研究和生产提供了一种实用、高效、可靠的成形工艺。     

连续挤压机负载扭矩的模拟确定及实验研究

建立了铝合金扁铝线连续挤压成形的有限元模拟模型,并应用有限元分析软件DE-FORM-3D对铝合金挤压的变形过程进行了三维模拟,获得了铝扁线挤压过程中的挤压轮的负载扭矩的行程曲线,该行程曲线一方面为传动系统、主轴系统的设计及电机选择提供依据,另一方面也是挤压轮预应力设计的基础。     

带法兰阶梯轴冷镦挤复合成形工艺研究

针对带法兰盘阶梯轴的结构特点,提出了镦挤复合成形工艺方案,并分别研究了在冷镦挤条件下,不同直径坯料对成形过程的影响.采用有限元模拟软件对带法兰盘阶梯轴的成形过程进行了数值模拟,比较分析了不同坯料尺寸对变形过程中金属流动、应变以及载荷曲线等的影响.试验结果表明,采用冷镦挤复合成形工艺成形带法兰盘阶梯轴,可以获得高质量和高精度的锻件,实现近净成形.