基于楔横轧预制坯的中空气门终锻凸模设计

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺终锻成形过程中的凸模形状尺寸进行研究。根据预成形毛坯终锻过程的成形特点,设计3种不同初始尺寸的终锻成形凸模,采用实验与模拟相结合的方法研究其对预成形毛坯终锻成形过程的影响。模拟结果表明,终锻成形过程中凸模芯轴太短,将出现凸模芯轴前端聚料的现象,导致无法成形出终锻件的盘部型腔尺寸;而实验结果表明,凸模芯轴太长会在实际生产中导致成形后终锻件难以脱模。通过综合模拟与实验结果的分析,获得了凸模芯轴的设计原则,确定了合适的凸模芯轴长度,并且依据该凸模设计原则,进行终锻成形,获得了形状尺寸合理的终锻件。     

中空气门毛坯的终锻过程研究

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺中的终锻成形过程进行研究。根据管坯轧制成形和气门终锻工艺的要求,设计不同初始尺寸的中空气门毛坯,借助有限元软件Deform-2D对其在不同成形条件下的终锻过程进行模拟。模拟结果表明:终锻成形过程中毛坯头部金属主要沿径向流动并伴有少许轴向流动;金属轴向流动将使得毛坯头部材料减少,可能导致模具型腔充填不满,需要对头部进行适当的体积补偿;摩擦系数对杆部伸长量影响可以忽略。依据中空气门毛坯形状尺寸及成形条件的关系,获得了合理的毛坯形状尺寸,借助试验验证模拟结果的可靠性。试验结果表明,采用楔横轧-模锻工艺成形的中空气门产品具有良好内部流线,且组织性能高。     

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。     

航空用ZK61M镁合金锻件成形工艺模拟及试验验证

基于Deform对某航天器X部件毛坯成形过程进行模拟分析,结果表明不同预锻毛坯形状对最终产品成形性有着很大影响,另外通过模拟可以预判锻件易产生裂纹等风险部位。最终依据模拟工艺确定了预锻毛坯形状,并成功实现了模锻生产,产品尺寸以及各项性能均满足技术要求。     

基于Deform的叶片叶身预锻结构形式优化设计

在叶片叶身预锻结构形式的设计过程中,利用Deform-2D有限元分析软件对不同预锻叶身形式、不同扭角位置处的叶身进行了终锻过程模拟.通过比较成形性、变形均匀性、成形前毛坯的热损失等关键因素,详细分析了不同预锻叶身结构对终锻件的成形及质量的影响,并在此基础上,对传统结构进行优化设计,最终获得了较理想的预锻叶身结构模型.     

气门毛坯局部镦挤终锻成形工艺研究

根据气门毛坯楔横轧-模锻成形工艺中楔横轧和终锻工艺特点及要求,设计了不同初始直径的预成形坯料,运用DEFORM-2D软件对其终锻时的局部镦挤成形过程进行数值模拟,获得了终锻成形中头部金属将同时产生径向和轴向流动、轴向流动导致杆部增长以及工件内变形分布等规律,根据杆部增长量与预成形毛坯形状尺寸及成形条件的关系,确立了预成形毛坯的设计原则,采用终成形实验验证了预成形毛坯设计的正确性.实验表明,楔横轧-模锻工艺能获得高组织性能的气门毛坯.     

叶片精锻三维有限元反向模拟脱模准则的确定

叶片精锻过程的预成形设计是提高叶片锻件质量和降低产品成本的一个极其重要的方面,基于有限元法的反向模拟技术能够从叶片终锻件形状反演出预成形毛坯形状。为此,本文介绍了有限元反向模拟的基本步骤,综述了确定反向模拟中边界节点脱模准则的方法。针对叶片精锻三维有限元反向模拟过程,提出用跟踪拟合修正的方法来确定边界节点脱模的时间序列,确定了反向模拟的脱模准则。将所确定的脱模准则应用到叶片精锻三维有限元反向模拟程序中,可得到合理的叶片预成形毛坯形状。     

大型船用S34MnV曲拐弯锻成形工艺缺陷分析

通过Gleeble-3500型热模拟试验机对S34MnV钢进行热压缩试验,建立了S34MnV钢高温本构方程,利用DEFORM-3D软件对大型船用S34MnV曲拐弯锻成形过程进行模拟,对弯锻成形过程中出现的缺陷进行了分析研究,得出了弯锻毛坯形状和模具参数对大型船用S34MnV曲拐弯锻成形过程的影响规律.     

高筋薄腹板类锻件三维预成形设计及优化

高筋薄腹板类锻件通常具有较大的尺寸和较复杂的内腔,需要在锻造成形过程中进行合理的预成形设计。提出了一种三维预成形设计方法,以一个典型的高筋薄腹板类锻件为例,根据静电场与锻造速度场分布的相似性,用静电场等势面模拟获得其预锻形状;然后利用Deform-3D进行锻造模拟,对预锻形状进行验证和评估;最后通过构建神经网络,建立了毛坯尺寸、等势面电势值和等效应变差值、锻件填充率的映射关系,并结合遗传算法搜索最优解,实现了毛坯和预锻件的联合优化设计。结果表明,本方法可以快速而准确地设计出预成形件,可靠性较高。     

汽车转向节成形过程数值模拟及模具设计

在对汽车转向节成形工艺分析的基础上,制定其成形工艺路线.利用有限元分析软件Msc.SuperForm模拟了该零件的压弯成形过程.根据模拟结果,分析比较了几种成形工艺的特点,并综合压弯成形后坯料预锻成形过程的模拟,最终确定了合理的成形方案,进行了压弯、预锻及终锻的模具设计.     

异径接头热成形坯料形状数值模拟与实验研究

采用有限元成形分析软件DEFORM＿ 3D,对异径接头热成形在坯料形状选择上的数值模拟研究,并对模拟结果进行实验.总结出异径接头热成形坯料的最佳形状为锥形管.研究结果对异径接头的设计与制造有一定的指导作用.     

镁合金异形件等温精密成形预制坯优化设计

基于有限元理论,对镁合金箱盖预制坯形状进行了多目标优化设计。采用DEFORM3D有限元软件,对镁合金瞄具座箱盖的成形过程进行了数值模拟。模拟结果表明,金属流动相对较均匀,未发现充不满等缺陷。工艺实验表明,数值模拟结果可用于实际生产。     

镁合金典型构件等温成形数值模拟及优化

运用DEFORM-3D软件对镁合金箱盖的等温成形过程进行了有限元数值模拟分析。根据箱盖结构特点,初步设计3种形状的预制坯,依据数值模拟结果,优化得到最终预制坯,并分析了等温成形过程中箱盖的等效应力、等效应变、速度、栽荷行程曲线等。研究结果,Ⅲ型预制坯金属在各个部位的流动相对较均匀,流动自然平滑,无拉伤、折叠等缺陷发生。综合分析,得出Ⅲ号预制坯的成形效果最好。     

半轴锥齿轮温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对半轴锥齿轮的齿形难以成形的特点,提出了一套基于闭塞式锻造成形的工艺方案.利用数值模拟软件DEFORM-3D,分析了始锻温度对最大成形载荷的影响规律,连皮厚度、连皮位置对齿轮成形时的最大应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响规律.通过数值分析得到了有效确保应力最小、损伤因子最小、成形载荷适当的工艺参数,并将成形力控制在7.6MN以内.研究内容最终得到了实验验证.     

盘型件双面辗压过程的数值模拟研究

利用商品化软件Deform3D,对盘型件双面辗压成形过程进行了24种不同工况的数值模拟,获得了辗压沟槽的形态特征以及工具参数、工件参数和工艺参数对沟槽形态的影响.最后对槽深与压痕深度的关系问题进行了数值模拟与实验结果对比,二者符合较好,说明数值模拟给出的研究结论是可信的.     

车后灯座成形工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显示算法的板料成形非线性有限元分析软件Dynaform对某轿车后灯座的拉深成形过程进行了数值模拟仿真。主要研究了不同工艺补充面及不同坯料形状对零件冲压成形的影响，通过FLD图和成形结果对比，对工艺补充部分和坯料形状进行了调整，并得到了优化的拉深件型面及坯料尺寸，为同类相关零件的生产起到了指导作用。     

工艺参数对双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形的影响规律研究

基于表面带有浮雕图案的双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形技术特点和Dynaform软件,建立了相应的三维弹塑性有限元模型,采用正交试验法对篮球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了数值模拟;根据正交试验所得到的优化工艺参数,对足球及排球形双层金属保温容器外壳同步液压胀形成形过程进行了模拟研究,获得了同步液压胀形成形时,工艺参数对3种不同浮雕图案的成形质量、应力分布的影响规律,分析了影响外壳表面浮雕图案成形质量及产生成形缺陷的原因。结果表明,影响双层不锈钢真空保温容器外壳表面浮雕图案质量因素的主次顺序为:板料厚度、加载时间、加载压力;不同表面浮雕图案成形所需压力大小与图案复杂程度及纹理方向有关。     

基于数值模拟的钛合金颅骨修复体多点成形工艺设计

利用多点成形技术成形个性化钛合金颅骨修复体是一种新的数字化制造方法。文章采用动态显式有限元软件,依据实际成形条件建立有限元模型,对选用不同厚度的钢质垫板以及不同润滑条件下钛合金颅骨修复体的成形过程进行模拟,预测可能出现的破裂和起皱缺陷,分析采用不同工艺时成形缺陷的产生原因,并确定了能够获得良好结果的成形工艺。结果表明,采用有压边的多点成形方式,并使用钢质垫板和油润滑以后,可以抑制破裂和起皱缺陷的发生,得到合格的钛合金颅骨修复体,保证颅骨修复体个性化制造的成形质量。实验结果证明,模拟结果和实际吻合良好。     

基于正交试验的螺旋叶片冲压成形模拟优化研究

以ABAQUS/Explicit有限元软件为平台,以搅拌机螺旋叶片为研究对象,建立螺旋叶片冲压成形的三维有限元模型,并对叶片板冲压成形进行了数值模拟。依据成形仿真试验结果,用正交试验法对冲压模拟参数与冲压成形模拟精度之间的关系进行了分析和优化,为提高成形模拟精度提供了合理的依据。     

多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺

针对某型号多台阶轴头形状尺寸及冷精锻工艺特点,采取挤压、镦粗、缩径等不同工艺在工序内结合应用的方法,制定了多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺。通过数值模拟和实验研究相结合的方法,对所制定的工艺进行分析研究,最终获得了两道工序成形8个台阶尺寸的多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺,并在实验过程中采用了高分子润滑剂,进一步缩短了从下料到最终成形的整个工艺流程。结果表明:通过合理分配各工序变形量、工序内多种冷锻工艺结合应用的方法,可有效减少台阶轴冷精锻成形工序总数,实现在普通压力机上的高效率生产;Deform-3D模拟软件对工艺的模拟结果与实验结果相一致,说明有限元模拟对成形效果、压力大小的预测是可行的。