义齿陶瓷浆料微流挤压成型头研究

挤出头内部结构直接影响陶瓷浆料微流挤压成型的最终效果,因此通过使用ANSYS软件对挤出头出口横截面的流速和流道内部压力场的分布情况进行了数值模拟,利用流体力学理论,对挤出过程的关键部件挤出头的流道形状进行了设计,并找出4种不同流道形状挤出头内部压力场和出口流速的分布规律,该研究为解决陶瓷浆料挤压成型工艺的难点问题提供了理论依据,具有重要的参考价值。     

基于修正Archard磨损理论的挤压模具磨损分析

基于修正的Archard磨损理论,应用有限元数值模拟软件计算模具挤压成形阶段每个节点的瞬时温度、压力和速度场,以此计算锥形和弧形两种挤压模具型腔的磨损。计算结果表明:挤压模具磨损集中在入口,弧形凹模磨损较锥形凹模磨损大,但弧形凹模磨损均匀,模具寿命较高。磨损计算结果与实际情况较吻合,为预测模具寿命和优化模具型腔奠定了基础。     

凹模型线对挤压过程的数值模拟和试验研究

本文用数值拟和试验研究相结合的方法分析凹模型线对挤压过程变形状态的影响。模拟计算采用刚塑性有限元法,试验研究用坐标网格法和密栅云纹技术。文章对文献中提出的圆锥凹模、余弦曲线凹模、等应变率曲线凹模、双曲线凹模、椭圆曲线凹模和最短流线凹模,以及另外新设计的正弦曲线凹模,进行数值模拟,得到了各种型线模挤压时的速度场、应力场和应变场,以及由于变形热效应引起的试件和模具温升。并用光刻网格法和密栅云纹法进行试验校核。计算结果与实验结果相互吻合良好,研究结果表明七种曲线凹模中,以新设计的正弦曲线凹模最佳,余弦曲线凹模次之,这两种型线凹模的挤压力低,而且内部应变分布均匀。     

铜合金压气缸的热挤压模具设计

分析了高度为340mm的压气缸的热挤压工艺及模具的设计过程。如果采用一次挤压成形，现有3150kW压力机无法解决脱模和挤压力问题。采用新的模具结构，分2次挤压成形，将一、二序挤压凹模通用并且把第2序挤压凸模设计成中空式，很好地解决了以上问题，同时给出了一种在小设备上成形大零件的方法。     

微流挤出成形工艺挤出胀大机理研究

微流挤出成形是陶瓷快速成形领域的一种新兴工艺,由微流挤出成形工艺和3D打印技术结合形成的陶瓷浆料3D打印,具有陶瓷成形过程简单,成本低的优势。在陶瓷浆料3D打印中,陶瓷浆料挤出过程存在挤出胀大现象,导致挤出丝的形状发生改变,降低了陶瓷产品的成形精度。通过ANSYS软件对不同流道结构下陶瓷浆料挤出过程进行模拟分析,对不同流道下陶瓷浆料挤出胀大情况进行对比,并对挤出压力和挤出口挤出速率进行模拟计算。结果表明：影响陶瓷浆料挤出胀大的因素有陶瓷浆料在流道截面变化处的弹性效应以及在挤出头内的弹性回复,最后进行陶瓷浆料挤出实验对仿真结果进行验证。     

铝型材挤压模工作带长度的设计方法

通过实验,研究了模孔位置对铝型材挤压时金属流速分布的影响。根据流速均等的观点提出了挤压模工作带形状设计公式,该公式已初步通过生产性验证。     

铝型材挤压模工作带长度的设计方法

通过实验，研究了模孔位置对铝型材挤压时金属流速分布的影响。根据流速均等的观点提出了挤压模工作带形状设计公式，该公式已初步通过生产性验证。     

Zr基块体非晶合金在过冷液态区微正挤压实验研究

为了研究Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金在过冷液态区内的微正挤压变形行为,采用不同尺寸非晶合金圆柱形棒料在不同长度凹模工作带下进行了微正挤压实验。实验结果表明：所选非晶合金在成形温度450℃、初始应变速率0.001～0.01s-1的条件下正挤压是可行的;随着坯料尺寸减小,其单位挤压力和挤出胀大比均增大,且挤压成形力表现出不同的变化趋势;坯料在短凹模中的单位挤压力和挤出胀大比分别大于在长凹模中的单位挤压力和挤出胀大比。     

保温时间对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响

对应变诱发法制备的AZ91D镁合金半固态浆料在575℃保温15~60min后进行挤压成形试验,通过分析不同保温时间下半固态浆料的挤压流变性能及组织特征,研究了保温时间对镁合金半固态挤压成形的影响。结果表明:随着保温时间的延长,半固态浆料的临界挤压力、最大挤压力和固相率都呈先降后升的趋势,在保温45min时挤压力达到最小值,半固态浆料的充型距离最大,固相颗粒的球形率最佳且分布最均匀,固相率和成形件表面粗糙度最小。     

模孔偏置位置参数对型材挤压成形影响的数值研究

通过引进流速均方差作为评价塑形变形时金属流动速度不均衡性指标，来有效地控制型材挤压成形时金属流动的不均匀性。通过采用有限变形弹塑性有限元方法，对不同模孔偏置位置参数下型材挤压过程进行了数值模拟研究，获得了挤压力、流速均方差和型材件内部应力应变场随其变化的规律，为进一步实现型材挤压工艺参数优化提供了理论参考。     

陶瓷零件低温挤压自由成形工艺挤压过程及液相迁移

水基陶瓷膏体低温挤压自由成形过程中,液相迁移对挤压过程和成形件的性能有重要影响。将挤压过程分为压实阶段、过渡阶段及稳定挤压阶段,基于Benbow-Bridgwater模型推导出各阶段的挤压力方程。采用单因素试验法研究了挤出速度、间隔时间和挤出喷嘴直径对水基陶瓷膏体挤压过程中液相迁移的影响。试验结果表明,增大挤压速度,采用大直径挤出喷嘴,缩短间隔时间,均能有效减小挤压过程中的液相迁移,提高成形质量。     

基于ALE算法的空心薄壁铝型材模具结构优化

针对空心薄壁铝合金型材挤压成型后薄壁内凹缺陷进行了数值模拟分析,得到了其在稳态时不同方向上的金属流速分布及在焊合室内的金属压力分布状况。模拟结果表明:由于截面上不同部分之间产生了较大的流速差,且金属在不同方向上的流速不相同,从而导致了缺陷的存在。根据分析采用了增加阻流块的设计方案,以此达到阻碍金属流动,减小流速差的目的。经过仿真计算发现修改后的模具结构最终能获得合格的产品。     

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。     

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。     

口模压缩段对塑料挤出流动影响的有限元分析

在塑料挤出成形过程中，压缩段是调节模头流道各部分流量(流速)的主要区段，对熔体的流动具有重要影响。本文采用有限元数值分析方法，计算了熔体在口模内流动的速度场和压力场，定量分析了压缩比和压缩角等压缩段模具结构参数对挤出速度分布、挤出流量和挤出流动均匀性等的影响规律，为优化流道结构参数，提高挤出流动均匀性的研究提供了基础。     

长轴类花键挤压成形极限研究

建立了长轴类花键无约束正挤压的力学条件，采用等挤压比流动模型对矩形花键挤压进行了上限分析，讨论了变形程度、凹模型腔尺寸、齿形参数、摩擦因子等对无约束正挤压挤压相对应力及成形极限的影响，给出了花键挤压相对应力的经验公式，为正确制定挤压工艺提供了理论依据。     

扁挤压筒过渡曲面建模

为改善铝型材挤压过程中金属流动状况,通过引入流函数法建立基于流曲线的扁挤压筒型腔到模口之间过渡曲面的边界条件;同时采用保角映射方法,描述扁挤压筒型腔及模口处轮廓分别向单位圆的映射关系,构造过渡曲面入口和出口复杂图形的解析函数,解决了复杂三维模型向准三维对称模型的转换问题。两者结合得到过渡曲面上各点的流线方程,完成对过渡曲面的数学描述。为验证新构建曲面的合理性,对一矩形壁板成形过程进行模拟。结果表明：流线型过渡曲面有利于金属流动,并且有利于降低型腔面上的法向压力,可减少磨损、提高模具寿命。     

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。     

微流挤出成形工艺中新型挤出结构的研究

微流挤出成形工艺是基于陶瓷3D打印技术的兴起而出现的一种新兴制造工艺,其具有微米级高精度的特点,适用于高精度陶瓷制造领域.而在微流挤出成形工艺中,挤出结构设计是提高陶瓷零件成形性能的关键因素,将直接影响到成形能否顺利进行.在比较了几种目前国内外使用较为广泛的陶瓷3D打印挤出结构后,提出了一种以微型螺杆泵为核心部件的新型...