辊锻三维变形过程的数值模拟研究

利用商品化软件Deform3D建立了辊锻变形过程的刚粘塑性有限元系统模型 ,对圆 -椭圆 -圆型槽系中的辊锻变形过程进行了三维数值模拟 ,研究了辊锻三维变形过程中材料的流动速度场、应力应变场的特征及其动态演化过程 ,讨论了不同变形参数对应力应变的影响。     

异形花键截面钢丝辊模拉拔模拟研究

利用Deform-3D软件对异形花键截面钢丝的辊模拉拔工艺过程进行模拟研究。对预成形阶段的辊拉模外齿圆角与内齿圆角进行了参数优化,获得了最佳工艺参数组合,即外齿圆角半径R_1为0.5 mm,内齿圆角半径R_2为0.5 mm。为保证最终产品尺寸,选定整形阶段外齿圆角半径R_1为0.4 mm,内齿圆角半径R_2为0.4 mm。根据最优组合参数进行了模拟仿真与实验验证。模拟结果表明,工件上的圆角均能填充饱满。实验结果表明,零件表面齿形处成形质量较好,外齿与内齿处圆角填充完整。实验结果与模拟结果基本一致,获得了符合产品尺寸的制件。模拟和实验结果有助于研究异形花键截面钢丝辊模拉拔过程的宏观变形,为精密异形丝的成形过程提供了理论指导。     

辊模拉拔技术及其应用

在简要介绍传统固定模拉拔技术存在的问题和辊模拉拔技术变形原理的基础上，重点介绍了国内外辊拉技术的发展情况，辊拔技术特点和应用情况，辊拔的技术特点和应用情况。     

TC4线材辊模拉拔工艺研究

论述了目前钛线材生产的现状,结合工作实际对此做了工艺技术研究,提出了一种高效生产TC4钛线材产品的方法,并在实际生产应用中获得成功。     

气化模铸造充填过程的三维数值模拟

本文在分析气化模充型的传热、传质规律的基础上，提出了一套完整的充填三维数学模型，由于模型中未考虑金属液通过干砂型时散失的热量，所以本模型对中、小件进行模拟更为合理。同时开发了适用于微机的充填过程模拟软件，准确，合理地对气化模充过程进行计算机模拟。     

管材拉拔三维弹塑性有限元数值模拟

应用弹塑性有限变形拉格朗日有限单元法,分析了管材拉拔成形工艺;采用有限元模拟软件模拟了圆管拉拔过程,得出了应力场、应变场及速度场分布,解释了管材表面横向缺陷产生的原因,并模拟获得该道次拉拔的最佳模具锥角,对提高钢管质量有指导意义。     

十字形钢管拉拔成形的三维有限元模拟

异型钢管拉拔成形是一种高质量、高效率和低消耗的管材成形加工工艺.以十字形钢管为研究对象,采用有限元技术对拉拔成形过程进行数值模拟,得到了成形过程中管料的变形规律.研究发现：在应力分布上,轴向、周向和径向应力随管料在模具中位移增加而增大,三者最大值均出现在减径带与定径带连接处;沿壁厚方向,中心层应力分布较均匀.在应变分布上,塑性变形主要发生在管料与模具初始接触处及减径带与定径带连接处,周向应变沿拉拔轴向分布有较大变化,在模具入口端部分数值为负,在出口端部分数值为正.同时,模拟讨论了周向压缩系数η、拉拔速度v和摩擦系数μ对拉拔过程的影响,当η在1.05～1.14之间变化时,拉拔过程较稳定,应力-应变曲线分布平稳;拉拔应力随着μ的增加而增大;当v=250mm/s时,拉拔应力取得最小值.     

眼镜框架用TB5钛合金丝材的辊模拉拔

论述了辊模拉拔的优势及其在钛丝材生产中的应用。结合生产实际需要,将辊模拉拔用于TB5钛合金丝材眼镜框架的加工,成功试制出?3.0 mm的TB5钛合金丝材。其表面光亮,力学性能较好,质量优于固定模拉拔。其满足眼镜框架丝材的要求。     

精密异型钛材辊模拉轧加工工艺研究

分析了精密异型钛材难以加工的原因，简述了辊模拉拔法的原理、特点和优越性。设计、制作了4辊辊拉模，并用于生产实践，加工精密异型钛材。介绍了试生产工艺、试生产结果并对辊模拉拔法进行了讨论。结果表明：采用辊模拉拔工艺加工精密异型钛材，克服了钛材变形抗力大，难加工的缺点，能够显著减少拉拔力，增加道次加工率，提高拉拔速度，降低了生产成本。     

基于数值模拟的铜铝接触线拉拔成形工艺优化

采用DEFORM-3D有限元分析软件对铜铝接触线拉拔加工过程进行三维数值模拟,得到拉拔过程中等效应力、等效应变及流动速度分布,分析了接触线复合界面产生缝隙的原因以及实际生产中接触线弯曲的原因。通过改变铜线坯断面形状,使铜铝接触线界面结合良好,调整铝侧定径带长度为2mm、铜侧定径带长度为5mm,使接触线保持平直,并分析了拉拔模角对拉拔加工工艺的影响。     

焊接过程三维应力变形数值模拟研究进展

焊接非平衡加热、冷却过程导致产生焊接应力与变形，严重影响焊接过程及结构的服役行为，是焊接结构生产制造过程中必须解决的关键技术问题之一。作者对目前国内外焊接过程中焊接应力与变形的数值模拟研究及工程应用进行了分析。结合研究小组的研究工作，对大型复杂结构焊接过程中三维焊接应力变形数值模拟存在的困难、需要解决的主要技术问题进行了评述，并介绍了几个工程应用实例。     

空调阀门支架级进冲压工艺的数值模拟优化分析

级进模冲压成形中易出现起皱、破裂和成形精度低等缺陷。本文以某阀门支架零件为研究对象,采用多工步多工序的建模方法建立了级进模成形全工序有限元模型。对原有成形工艺参数进行优化,并借助Dynaform软件对其进行全程数值模拟分析,得出良好的模拟结果。通过分析,证明该优化结果是可行的,可有效指导级进模成形零件的产品质量控制。     

飞机Z形框滚弯加工数值模拟与分析

采用大型有限元分析软件ANSYS,对飞机Z形框滚弯及其回弹过程进行三维动态仿真模拟。模拟结果表明,在Z形框滚弯过程中,型材截面的4个角处均存在应力集中现象;随着弯曲半径的增大,塑性应变值减小;塑性应变的最大值出现在受压侧缘条的中部;塑性应变为零的部位基本在Z形框高度的中线处。文章研究了各种因素对Z形框滚弯回弹的影响。研究结果显示,Z形框回弹半径随着弯曲半径的增大而增大,随着型材厚度的增大而减小,随着应变刚模量D值的增大而增大。     

滚弯过程的三维动态仿真模拟

用大型工程有限元分析软件MSC.Marc,成功地实现了对船用大尺寸钢板滚弯及其回弹过程的三维动态仿真模拟,模拟结果表明,滚弯时间越长,获得的板材各个部分的塑性变形和曲率半径越均匀且趋于一定值;回弹后弹性能释放,等效Mises应力的峰值变小,但在板材的起始滚弯位置仍有一个较小的残余应力集中。文章对于有限元模拟过程中实体单元离散的板材曲率计算问题进行了研究,提出了计算曲率的方法。计算结果和测量结果对比表明,相同的滚弯工艺下,获得的板材整体曲率半径误差不超过7%,最大曲率半径误差不超过8%;厚度方向上x方向的应力分布趋势和实测结果一致。     

拉延筋约束阻力的数值模拟研究

在覆盖件的数值模拟中,为提高等效拉延筋的模拟精度,需要建立合理有效的拉延筋约束阻力求解模型。文章根据平面应变假设,建立了合理的数值模拟研究模型。模拟结果表明,弯曲过程中存在鲍辛格效应和加工硬化等现象。将该模型提取的拉延筋阻力曲线用于模拟软件,模拟结果与真实拉延筋模拟结果及物理实验进行比较,验证了该模型的合理性与有效性。该模型为研究拉延筋约束阻力提供了一种有效可行方案。     

大型支承辊淬火工艺稳健设计优化数值模拟

为了得到较深的淬硬层,利用田口稳健设计方法,并通过Deform软件的热处理模块对支承辊的淬火过程进行数值模拟分析,以马氏体体积分数50％处的深度为目标值,选取淬火方式、淬火温度、冷却时间和淬火介质温度为控制因素,淬火温度的测量误差、工件转移时间和车间温度为噪声因素,对大型支承辊的淬火工艺参数进行设计优化,找到了影响目标值的显著因素,得到最优的淬火工艺为920℃喷雾淬火,冷却时间为7h,淬火介质温度为60℃.对初始和最优淬火工艺方案分别进行了模拟计算,结果表明,马氏体层由原来的119.4mm加深到196.8 mm.     

汽车顶盖零件冲压成形的数值模拟研究

使用Pro/E软件对汽车顶盖零件进行三维建模,建立了零件的工艺补充面和压料面,并转换到DY-NAFORM中建立了零件的有限元模型。应用DYNAFORM软件进行模拟计算分析,研究了摩擦系数、模具间隙、材料参数(n,r值)等因素对零件成形的影响。结果表明,模具与板料之间的摩擦系数、模具间隙及材料参数n值对板料的流动有重要作用,对冲压结果有显著影响。     

基于Autoform的汽车左右侧围内板前段成形的数值模拟

利用Autoform软件对汽车左、右侧围内板前段进行模拟分析,在压边力、拉深筋等因素已确定的条件下,对板料成形过程中的各个工序进行数值模拟,通过对所得到的成形极限图、厚度减薄率等性能参数的分析,判定各成形工序的合理性,最终确定最优的成形工艺。     

304不锈钢壳级进模变薄拉深工艺及数值模拟

根据经验公式和理论数据对某304不锈钢壳进行直径减小、壁厚变薄的变薄拉深级进模设计,并运用Deform-3D对连续变薄拉深成形过程进行数值模拟,揭示了成形过程等效应力和行程载荷曲线的分布规律。模拟与试验结果表明:成形过程中,坯料的最大应力集中在与凹模圆角和凹模工作带相接触的区域;随着凸模圆角减小,凸模圆角与直壁连接处应力增大,出现危险区域;为防止最后一道拉深过程中凸模容易磨损及产品被拉伤,应合理设计拉深系数、变薄量及凹模圆角;直径减小壁厚变薄拉深件的直壁壁厚均匀。