TC11钛合金构件冲锻成形工艺

采用一种集合冲压和锻造的冲锻复合成形新工艺成形小圆角变壁厚的钛合金构件。先分别通过大圆角R15 mm、小圆角R5 mm的两次拉深后,运用Deform-3D有限元软件研究了两次镦粗侧壁和3次镦粗侧壁过程。结果表明:通过两次镦粗侧壁能够实现侧壁增厚,但圆角区域容易出现折叠、夹层等缺陷;通过3次镦粗侧壁,控制每次镦粗的壁厚变化倍数不大于1.35,可以实现侧壁增厚3~4 mm,圆角增厚8 mm。采用该工艺进行零件加工,可以降低对设备吨位的要求、提高材料利用率和零件质量,在生产中具有良好的经济效益。     

凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响

圆角半径的确定一直是冲压件工艺设计的关键技术,本文采用实验与理论模型相结合的手段,研究了凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响。结果表明：冲压成形中的开裂位置和凸模圆角大小有关;圆角处的减薄率基本上与相对圆角半径R／t成反比;极限成形高度随凸模圆角半径的增大而增大。     

某曲轴制坯辊锻缺陷分析及优化改进

曲轴采用制坯辊锻工艺后,锻件上出现了一些小耳朵缺陷.分析其原因,主要影响因素是过渡圆角和辊锻道次的匹配.利用DEFORM进行模拟优化改进后,发现过渡圆角半径20mm时为最宜;第2道次辊锻时,锻件的夹持端距离辊锻模具端部的距离为45mm时,道次匹配最合理.经过生产试验验证,改进后的工艺使缺陷达到最小.     

基于响应曲面法的QSTE460板料冲裁工艺参数优化

以冲压零件作为分析对象,基于响应曲面法设计板料冲裁的模拟试验,利用DEFORM-2D模拟软件对板料的冲裁变形过程进行有限元模拟,建立了冲裁工艺参数与冲裁断面光亮带长度之间的数学模型。通过模拟结果的分析得知:冲裁间隙与模具刃口圆角半径对光亮带长度的交互式影响最大。将冲裁速度、冲裁间隙以及模具刃口圆角半径作为设计变量,以光亮带长度作为优化目标,利用Design Expert软件对响应曲面模型进行优化,得到板料冲裁的优化参数:冲裁速度为14.04 mm·s-1,冲裁间隙为8.99%t(t为板料厚度),模具刃口圆角半径为1.25%t,光亮带长度的响应值为0.834 mm。此外,利用冲压模具进行试验验证,试验值与响应值之间的相对误差为11.8%,验证了响应曲面法应用于板料冲裁工艺参数优化的准确性。     

5A06铝合金T型变管径半管冷冲压成形工艺

对5A06铝合金T型变管径半管冷冲压成形工艺进行优化,利用Dynaform有限元方法对零件成形过程进行有限元模拟仿真,并对其中零件毛料尺寸和凹模圆角进行了详细的分析,优化了工艺及工装参数,结果表明,不规则六边形下料尺寸比长方形更加利于零件成形,避免了在凹模圆角与型面过渡区处产生裂纹;凹模圆角半径为R10 mm时,可成形出满足使用要求的合格零件。运用实验进行验证,实验结果与有限元模拟仿真结果相符,证明了模拟的正确性。     

汽车后地板上横梁冲压工艺优化

某汽车后地板上横梁在拉延后,出现了严重的起皱缺陷。针对该问题,首先使用Auto Form软件模拟其拉延工序,分析起皱原因。由于拉延过程中板料中间的材料没有被充分拉延,导致在产品台阶圆角与侧壁交界处因剪应力造成起皱。其次,利用Auto Form软件对冲压工艺进行了优化。仿真实验结果表明,通过增大台阶面的过渡圆弧半径R可以减少起皱,当R值过大时,在后序翻边时会导致台阶边缘有开裂风险,当R为400 mm时,产品成形较好。最后,通过冲压试验验证该优化方案的有效性,起皱问题得到了有效控制,从而减少了模具开发成本,缩短了生产周期,保证了该产品按期交货。     

多向电磁力作用下筒形件渐进复合拉深

将传统冲压工艺与电磁高能率成形工艺结合,提出一种多向电磁力作用下筒形件渐进复合拉深的成形工艺。通过对该工艺进行数值模拟,发现线圈放电产生磁场的磁力线集中于板料法兰区边缘以及凹模圆角位置,并在这些区域内产生感应电流,该感应电流与线圈中电流相互作用,使得板料法兰区边缘以及凹模圆角处受到均匀的电磁力作用,最终在凹模圆角处产生反胀成形。实验结果表明相比较于传统冲压,板料在一定预拉深高度条件下,线圈放电一次后,板料的拉深高度达到22.8 mm,提高了18.1%;经过4次放电,板料拉深高度达到28 mm,提高了45.1%,说明该工艺能有效提高板料的拉深高度。     

后门外板B柱区域冲压起皱分析及优化

对于主棱线圆角半径为2.5 mm且圆角两侧曲面夹角较小的汽车后门外板,采用传统冲压工艺时,后门外板B柱区域会产生严重的起皱缺陷,无法满足外观质量要求;通过数值模拟,对零件成形过程和缺陷区域的应力状态进行分析,阐明了缺陷产生的原因,并提出优化工艺方案,消除了零件成形时的缺陷;经生产验证,该工艺可有效解决后门外板B柱区域的起皱现象,为解决类似零件的冲压缺陷提供参考。     

有限元模拟用于优化镁合金板碟形拉深成形的模具参数

运用有限元的方法,对厚度1.2mm、直径52mm的AZ31B镁合金板常温冲压成直径为29mm的碟形件进行模拟,通过分析模具参数对最大主应力值及拉深性能的影响,优化出适合于该工艺的模具参数,并进行相应的试验。模拟结果表明,凹、凸模圆角半径、凹凸模间隙的优化,能降低最大主应力值并延缓裂缝的产生,从而提高镁合金塑性成形性能;模拟得到较优凹模圆角半径2.6mm、凸模圆角半径1.8mm,适宜的凹凸模单边间隙为1.3mm。试验结果表明,高径比随着模具参数的变化而增加,材料的成形性能大幅提高,验证了有限元模拟结论的可靠性。     

前副车架上板冲压工艺及拉延模设计

汽车前副车架上板料厚3.5 mm,型面变化复杂,有多处凹凸面,装配孔与其他零件装配精度要求高,零件成形难度较大。制定了五工序的冲压工作内容,其中拉延为最重要的成形工序。其工艺方案的关键技术是采用工艺凸包,防止转角在拉延时开裂。针对前副车架上板的材料厚度大、形状复杂、材料流入困难的问题,在内外压边圈均不设拉延筋,使成形得以顺利进行。应用Auto Form软件对前副车架上板进行成形仿真分析,通过多次调整压料面、工艺补充面、圆角、板料外形、压边力,得到了优化后的拉延工艺数模,并生产出质量合格的产品,验证了冲压工艺改进的有效性。     

铝合金杯类零件双面及侧面成形工艺研究

对于2A12铝合金阶梯形杯形件的塑性成形,传统工艺是由每一级的台阶单工序成形,积累为最终的多阶梯成形,由于多次加热、多套模具、多道次挤压、多道次定位放置的误差积累会造成尺寸精度低、能耗高、效率低、模具导柱和导套不耐高温的缺陷。对于杯形件的侧壁直肋与台阶外形,用传统工艺挤压内、外圆角(小于R0.5mm时)很难完成。通过有限元模拟和工艺优化,本文采用凹模内不脱模连续挤压、控制流向顺序的方法,以及采用十字键模口导向结构,形成了一次加热、一次放置毛坯成形多台阶、小圆角的新工艺。该工艺缩短了工时,提高了产品性能和材料利用率,为小圆角多台阶类型的零件实现短流程的挤压工艺转化提供了参考依据。     

汽车桥壳液压胀形环向小圆角成形的研究

本文推导出复杂形状管类件复合液压胀形时环向小圆角成形的平衡方程 ,得出了成形应力与环向圆角半径的解析关系 ;研究了环向小圆角成形机理 ,确定了液体胀形压力与轴向推力的匹配关系以及最佳的成形力参量。研究结果得到生产实践的证明。     

高槽满率绕组专用窄矩形截面电磁线拉拔均匀性研究

针对小型轻量化汽车驱动电机的高峰值扭矩和高持续功率要求,对槽满率电机绕组专用窄矩形截面电磁线拉拔成形过程中截面塑性变形均匀性控制进行研究,运用有限元软件对铜扁线拉拔过程进行了建模仿真,验证了多道次成形方案的可行性。研究结果表明:在特定的长宽比下圆角处变形程度远大于窄边处,窄边也大于宽边处,为了解决横截面金属塑性流动不均匀的问题,采用控制变量法,通过优化拉拔模的拔模角和定径带长度,并引入不均匀系数N表征坯料变形的均匀程度,最终获得截面变形较均匀的工艺参数与模具结构参数组合,为企业生产窄矩形截面铜扁线提供工艺参考。     

SUV车型侧围外板冲压工艺的数值模拟分析

以某SUV车型侧围外板零件为例,采用Autoform数值模拟软件对侧围外板零件的结构特点和冲压成形工艺进行分析,重点论述了其流水槽区域、门框区域、后保搭接区域和尾灯区域的冲压成形;预测了可能出现的成形缺陷并制定了合理的冲压工艺方案。分析结果表明,侧围外板流水槽区域、门框的A柱部位、尾灯区域存在起皱现象,后门框的圆角部位和后保搭接区域存在开裂风险;采取加大开裂处的模具圆角、调整压边力和改变加强筋长度等措施,对成形工艺进行了优化。试制结果表明,采用优化后的冲压工艺可以有效预防侧围外板零件的起皱、开裂缺陷。     

降低含铝钢表面横裂纹的工艺实践

针对南阳汉冶特钢有限公司250 mm×1 650 mm断面生产的含铝钢表面角部横裂缺陷,从连铸工艺角度分析了含铝钢表面角部横裂产生的原因,提出了控制解决措施。通过优化结晶器振动参数、二冷控制模型、结晶器冷却模型、严控扇形段接弧精度及辊缝开口度、钢种成分控制优化等措施,提高了铸坯表面质量,板坯角部横裂缺陷得到了改善,铸坯不清理装炉率大幅提高,轧板裂纹缺陷率由14.48%降低至6.24%。     

盒形件增量拉深成形数值模拟及工艺试验

为了探索板料增量拉深成形的特点和规律,设计了增量拉深成形轨迹,用Deform-3D模拟软件,对盒形件增量拉深过程进行了数值模拟,分析了凹模圆角半径和凸模进给速度对成形件质量的影响,获得了成形过程中的等效应力和等效应变;并设计了具有双向调节机构的增量拉深模,在Gleeble1500D热模拟试验机上进行了工艺试验验证.结果...     

铝合金汽车前碰撞横梁的轻量化设计与碰撞性能分析

基于显式动力学有限元分析软件,以混合细胞自动机(HCA)作为优化计算模型,对铝合金前碰撞横梁的结构进行优化设计。针对拓扑优化结果,采用模拟退火法优化横梁壁厚尺寸,获得薄壁、中空且带有加强筋结构的铝合金前碰撞横梁设计方案。以6061铝合金前碰撞横梁替代某车型原钢质横梁,通过台车碰撞进行仿真模拟与实验验证。结果表明:铝合金前碰撞横梁比原钢质前碰撞横梁质量减轻了25%,且具有较高的抗弯曲强度,低速碰撞下,铝合金前碰撞横梁较原钢质件系统吸能提高了45.6%。     

后背门内板成形工艺缺陷分析与优化

以汽车后背门内板为研究对象,根据零件形状起伏变化较大且拉深较深的特点,拟定了4道工序成形工艺方案。利用AutoForm软件对成形工艺方案进行数值模拟,分析拉深过程中零件右上角部位出现的拉裂现象、尾灯附近处存在起皱风险、法兰面有较大回弹量、局部变薄等缺陷,并提出通过加大开裂处R角半径、优化压料面及修改拉延筋减少起皱、在回弹量大的法兰面增加加强筋等措施。结果表明,优化后的后背门内板工艺方案在成形过程中无起皱、开裂缺陷,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟分析的正确性。     

板坯连铸过程结晶器角缝夹钢控制

针对某钢厂板坯连铸过程中结晶器角缝夹钢导致非计划断浇和漏钢事故的问题,结合长期在现场持续跟踪测量的夹钢位置、长度、角缝等数据,从设备功能精度和工艺操作两方面分析了夹钢形成的具体原因,并对其形成规律进行了研究。研究结果表明：结晶器角缝夹钢通常会发生在铸机开浇和调宽的过程中,主要与设备功能精度和操作工艺有关,通过优化结晶器铜板性能、置换结晶器碟簧、优化结晶器调宽压力程序、改进开浇防溅板、增加中间包快换结晶器角缝打胶、制定结晶器铜板维护制度等措施,板坯连铸过程结晶器角缝夹钢发生率由2.5%降低至0.01%以下。     

叶片进排气边抛光工艺及其参数优化

叶片是航空发动机关键零部件之一,具有复杂的几何形状、极高的几何精度和表面质量要求.其中,叶片进排气边作为影响整机性能的关键区域,其较小的半径尺寸、急剧的曲率变化使得数控自动化抛光难以实现.为此,提出一种采用电镀超硬磨料柔性抛光轮定轨迹抛光的方法.通过优化线速度和预压量等抛光工艺关键参数,建立相应的抛光去除量和表面粗糙度...