基于凸模结构的内筋壳体旋转挤压成形折叠缺陷研究

针对旋转挤压成形易产生折叠缺陷的问题,利用刚塑性有限元法对镁合金内筋壳体旋转挤压成形过程进行了数值模拟,对比分析了在不同形状的凸模作用下变形区金属流动规律、节点应变和折叠角,探讨了折叠产生的原因.结果表明:折叠缺陷是由于凸模间隙区金属受凸模轴向-周向加载产生凸起,凸起金属受凸模周向加载作用与壳体内侧壁金属汇流;变形区凸起金属轴向流动速度沿径向方向呈递减趋势时无折叠缺陷产生,反之则产生折叠缺陷;增大过度圆角和梯形工作带设计可以避免折叠缺陷产生.     

塑性体积成形中金属流动及应变分布的测试

针对复杂塑性体积成形过程中金属塑性应变和流线分布难于测定的问题,采用了一种用套环螺纹的测量方法.该方法不用替代材料即可实现对模锻成形过程中三维塑性变形的测量,并可定量分析.利用此方法对轮毂件成形过程中典型截面上四条流线及其轴向应变、径向应变进行了测定,且定量给出了该复杂锻件成形过程中变形及应变分布规律.因此可知,该方法是测试模锻成形过程中金属塑性变形流动较为有效的实验手段,利用其可对镦粗和挤压等一般塑性体积成形过程中的金属流动和应变分布进行预测研究.     

基于MSC．Marc的摩擦叠焊面接触问题数值模拟

选用刚性平冲头与弹性半空间的经典面接触模型为研究对象,通过解析解与MSC．Marc有限元数值模拟结果的比较,确定了偏斜网格以及3级有限元计算对已知接触区域面接触问题的可靠性。对于摩擦叠焊单元成形过程所涉及的基本弹性静力学面接触问题而言,接触面上的法向应力分布从中心向边缘以二次曲线的形式逐渐增大;金属棒直径、轴向外载荷对接触面上法向应力的分布情况影响较大,而径向间隙、不同材料组合对其的影响相对较小。     

基于热力耦合的反挤压三维数值模拟

采用三维刚塑性有限元法,对钟形罩反挤压成形过程进行了热力耦合数值模拟,给出了金属塑性流动模式和应变及温度分布,并分析了成形物理场分布与变形外部条件之间的关系.成形实验显示模拟计算与实验结果相当一致.     

带横向外凸筋多楔轮旋压成形规律及工艺研究

为解决带较高横向外凸筋的多楔轮需整体成形三凸筋且凸筋部位难成形的问题,采用多道次旋压成形工艺方案并采用基于SIMUFACT的有限元模拟和实验相结合的方法对其成形过程进行研究.基于旋压成形工艺理论分析,建立了旋压成形有限元模型.模拟分析了圆形板坯成形过程中应力、应变场分布,分析了第1至4道次旋压成形过程中材料塑性流动规律.总结了不同旋压设备工艺参数下零件成形效果,分析表明不同旋轮进给速度与摩擦系数对多楔轮凸筋充填效果和成形载荷存在较大影响.并以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,建立3因素3水平正交试验,获得每种工艺方案下最大成形载荷、凸筋充填程度数据.结合灰色理论对带横向外凸筋多楔轮旋压成形工艺参数进行了优化,证明了在较小的旋轮进给速度与摩擦系数下能够保证凸筋的充填质量和零件整体的成形效果,在CDC-S100E/R4旋压机上进行了试验,成功将初始板坯由3.0 mm整体增厚到3.4 mm,凸筋部位增厚到6.9 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

1060铝搅拌摩擦焊稳态流场的数值模拟

通过计算流体力学软件Fluent构建了1060铝搅拌摩擦焊稳态流场有限元模型,对塑型金属材料的三维流场进行了研究。数值模拟结果表明:在工件厚度方向上,塑形金属的流动受轴肩影响明显,速度随到轴肩距离的增加而逐渐减小;纵截面上塑形金属流动方向多处发生改变;横截面塑性金属的流动受速度合成不同的影响,并不对称。前进边速度和变形范围比返回边的大。     

SiCp／A356铝合金复合材料触变挤压研究

采用有限元软件DEFORM-3D^TM模拟SiCp／A356铝合金复合材料电子封装壳体的成形过程,应用等温压缩实验数据分析材料模型触变成形过程中金属流动速度场和温度场分布,并对可能产生的成形缺陷进行预测。研究发现,一模四件的模型更适合半固态触变成形,缺陷可能出现在最后成形的成形件侧棱两角。     

LY12合金摩擦焊接过程的热力耦合有限元数值模拟

摩擦焊接过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，以宇航工程中常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，应用MSC公司商用有限元软件对摩擦焊接界面的变形行为进行了数值模拟，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应力场、应变场等物理参量场的变化规律，并分析研究了上述场变量对连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

皮带轮旋压工艺设计与数值模拟

以汽车电磁离合器皮带轮为研究对象,设计皮带轮热预成形和室温终成形的分步旋压成形工艺,采用UG三维软件创建皮带轮有限元仿真简化模型,采用DEFORM-3D有限元分析软件仿真分析皮带轮分步旋压成形过程,探究皮带轮在旋压变形过程中的金属流动与应力状态。结果表明:随着预旋轮进给,旋压坯料金属沿旋轮侧壁向上流动,预旋轮进给量为0.8 mm时,环形平面槽侧壁接近目标尺寸,终旋轮进给0.6 mm,带轮齿形充盈;旋压初始,坯料的最大等效应力随旋轮进给而增大,坯料逐步成形后应力趋于稳定,相较于预旋过程,室温终旋时的等效应力增量较大;带轮旋压仿真计算结果满足零件的形状和尺寸要求,旋轮转速与进给速率等主要工艺参数设置合理,设计的旋压工艺适用于电磁带轮的近净成形过程。     

用UBET模拟塑性金属流动

本文以简单形状零件的模锻为例,论述了用上限单元技术(UBET)对塑性成形中金属流动过程进行模拟的方法步骤,探讨了UBET的应用。     

金属塑性成形的过程模拟及其实现算法的研究

金属塑性成形的数值模拟可以分析得到任一时刻金属的变形状态，其结果一般是静态的，而过程模拟技术可以实现塑性成形整个过程的模拟与可视化，使得成形过程中金属毛坯的流动情况、应力场及其它数据场全程动态可视，本文以齿轮的精锻过程为例对金属塑性成形的过程模拟技术进行了研究，探讨了实现金属塑性成形过程模拟的一些关键技术问题，并给出了实现该技术的具体算法。     

有限元数值模拟技术在汽车冲压件成形中的应用

板料冲压成形作为一种重要的塑性加工工艺,广泛应用于各种工业领域,在汽车制造业中显得尤为重要.介绍了板料冲压成形在汽车制造业中的重要地位以及国内外汽车冲压件成形的现状.综述了有限元数值模拟技术的发展状况、理论基础以及一些专用的有限元软件.板料在冲压成形过程中经常出现起皱、破裂及回弹等缺陷.通过对几种典型汽车冲压件的成形分析,证明了有限元数值模拟技术能够在成形过程中很好的预测成形缺陷.并指出数值模拟在冲压成形中正发挥着越来越重要的作用.     

双环形件塑性成形数值模拟研究

目的　研究各种因素对双环形件塑性成形时金属流动的影响． 方法　用ＭＡＲＣ／ＡｕｔｏＦｏｒｇｅ 软件对其进行了数值模拟． 结果　确定了毛坯形状、摩擦系数、变形程度及圆角半径对双环形件塑性成形的影响． 结论　该数值模拟结果可对双环形件塑性成形工艺制订及模具结构优化提供科学依据     

金属表层电渣加热机理的模拟与试验研究

金属表层电渣加热是一种新型的金属表层加热技术.借用ANSYS商业软件,通过数值模拟和金属表层电渣加热试验,研究r金属表层电渣加热的机理.在电渣加热过程中,渣池中的电场、电位和电流密度都是影响渣池中金属表层温度场的主要因素.模拟和试验结果表明,在金属表层电渣加热过程中,渣池中的电极和被加热金属之间产生的高密度电流,成为使金属表面迅速升温的高热源区,这种金属表层加热技术具有加热速度快、节能等特点,为金属材料的复合和金属的表面处理开辟了一条新的加热途径.     

基于有限元法的镁铝合金薄壁压铸件压铸缺陷分析

铸造充型过程的数值模拟技术是铸造领域的前沿技术。采用这些技术进行充型过程的数值模拟可以帮助人们更清楚地了解充型过程中金属液流动的自由表面和速度分布。为了给薄壁压铸件选择最佳浇注系统和最佳工艺参数,利用PROCAST软件对铸件的压铸过程进行了数值模拟,获得了铸件充型时间和温度场的分布,根据分析结果优化模具结构和压铸工艺。     

热锻中的变形-传热耦合刚塑性有限元模型的建立

介绍了采用刚塑性有限元法热力耦合模拟热锻过程的基本原理 ,导出了以节点速度增量和温度为基本未知量的热力耦合方程组 ,并给出了求解该方程组的两种方法     

3-D Finite-Element Numerical Simulation of Centrifugal Induction Electrosalg Casting Solidification Process

A 3-D finite-element numerical simulation model of temperature field for CIESC casting solidification process was developed with the aid of ANSYS software and a series ofcorresponding experiments were made. The results showed that the good agreement was obtained between the numerical simulation and the experiments. Based on the numerical simulation results, the characteristics of tem- perature distribution in the castings during CIESC solidification process were analyzed and summarized. According to the G/R1/2 method and numerical simulation results, there is no any shrinkage defect in the CIESE casting and structure of casting is fine and compact.     

注塑过程CAE及其对模具与工艺设计的作用

分析了注塑成型过程各阶段的特点及主要注射工艺参数对注塑产品质量的影响 ,分析了注射成型过程模拟技术的应用现状和特点、评价方法及专用注塑过程模拟软件C MOLD系统的层次结构和分析功能等 .结合实例分析介绍了CAE系统分析结果的评价及其对注塑模具与工艺设计的指导作用 .     

Numerical simulation method for weld line development in micro injection molding process

In order to reduce the “trial-mold” risk and cost, numerical simulation method was applied to micro injection molding weld line development investigation. The micro tensile specimen which has the size of 0.1 mm (depth)×0.4 mm (width)×12 mm(length) in test area was selected as the objective part, and polypropylene (PP) as the experimental material. Respectively with specific commercial software (Mold Flow?) and general computational fluid dynamic (CFD) software (Comsol? Multiphysics), the simulation experiments for development of weld line in micro injection molding process were executed and the real comparison experiments were also carried out. The results show that during micro injection molding process, the specific commercial software for normal injection molding process is not valid to describe the micro flow process, the shape of flow front in micro cavity flowing which is important in weld line developing study and the contact angle due to surface tension are not able to be simulated. In order to improve the simulation results for micro weld line development, the general CFD software, which is more flexible in user defining function, is applied. The results show better effects in describing micro fluid flow behavior. As a conclusion, as for weld line forming process, the numerical simulation method can give a characteristic analysis results for processing parameters optimizing in micro injection molding process; but for both kinds of softwares quantitative analysis cannot be obtained unless the boundary condition and micro fluid mathematic model are improved in the future.     

等离子体弧流数值模拟的研究进展

等离子体弧流的数值模拟研究对其在工业中的应用有重要的意义。详细阐述了等离子体弧流数值模拟研究的发展过程,主要包括自由等离子体弧流和约束等离子体弧流2方面的研究进展,对应用ANSYS等数值分析软件建立等离子体弧流数学模型求解流体的温度场和速度场的方法进行了描述,综合考虑等离子体弧流的流动状态和三维约束等离子体弧流的数值模拟可能是未来的重要研究方向。