转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

冷温热结合新工艺成形汽车转向螺杆

介绍了苏州银涛精密锻造公司开发的汽车转向螺杆的冷温热结合新工艺,此工艺是一种由热锻制坯,温锻预成形,冷挤压最终成形相结合的精密成形工艺。该工艺大大提高了汽车转向螺杆的生产速度,材料节约了30%,机械加工时间缩短了70%,经济效益显著。     

载重汽车行星齿轮冷挤压成形工艺北大核心CSCD

载重汽车行星齿轮是汽车传动的重要零件,目前主要通过热锻制空心坯-冷挤压成形外齿的方式制造,该方式存在工艺路线长、成本高、耗能高的问题,严重制约了行星齿轮的发展与应用。针对该问题提出实心坯料一次冷挤压成形工艺方案,减少热锻相关工序,降低生产成本;建立行星齿轮一次冷挤压成形工艺方案有限元模型,通过DEFORM-3D有限元软件进行数值模拟分析,研究了凹模入模口半角、凹模定径带长度、下凸模锥顶角对成形质量、成形载荷的影响规律。研究结果表明:在凹模入模口半角为60°、凹模定径带长度为12 mm、下凸模锥顶角为12°时的成形质量较好。根据冷挤压一次成形工艺方案进行工艺试验,试验结果良好,满足预期要求,证实了该方案的可行性。     

弹壳拉深成形工艺分析及模具设计北大核心CSCD

以某型号弹壳盂子为研究对象,针对初始设计方案拉深成形后盂子中心底厚超差的问题,通过数值模拟分析其原因:第1次拉深过程中,坯料的弯曲变形量过大,使得坯料无约束底部的弯曲半径变小、径向拉应力过大,从而导致坯料底部减薄超差。在此基础上,提出控制坯料第1次拉深成形的弯曲变形量、减少坯料底部径向拉应力的优化方案,数值模拟结果显示,盂子中心底厚达到3.43 mm,中心底厚得到有效提升。采用优化方案进行工艺试制,其结果表明,盂子中心底厚平均值达到3.452 mm,盂子外径、高度和中心底厚均达到了设计要求。数值模拟结果与实验结果的吻合度高,其对实际生产具有指导性作用。     

智能化金属成形模拟软件北大核心CSCD

◆易用:简单、友好,且在不断优化的操作界面,大量的学习向导以及应用实例,使工程师不但上手轻松,更不会在使用中气馁,AFDEX可以帮助您轻松分析锻造工艺。◆准确:超过500个实际生产应用案例,包含复杂的冷温热多工位锻造、闭塞锻造、径向锻造、辊锻、辗环等几乎所有锻压成形工艺的模拟。AFDEX的准确性和能力,已经在全球百余家制造企业的生产中得到了验证。◆各种结果同时展示:AFDEX的后处理平台,可以在运算的同时,实时显示各种结果:变形形状、节点的速度、应变、应变率、应力、金属流线、某点流动、边界节点应力、界面应力、温度分布、损伤、磨损、体积变化、载荷等。     

成形工艺对谐波减速器柔轮组织性能的影响北大核心CSCD

通过对谐波减速器柔轮成形工艺的质量追踪、光学显微镜观察、低倍组织酸蚀检测和力学性能的测定,研究了自由锻、复合成形和模锻3种成形工艺下的材料利用率和成形工艺对柔轮毛坯组织、晶粒度、金属流线和硬度均匀性的影响。结果表明:柔轮毛坯经过淬火和中温回火处理,组织均为回火屈氏体,晶粒度可达10.5~12.0级。自由锻下的材料利用率最低,为2.3%,材料和机加工成本最高,硬度均匀性差,不利于柔轮的生产;复合成形工艺下的材料利用率最高,为11.1%,且无需粗加工,金属流线存在折叠和紊乱现象,还需对工艺进一步优化;模锻下的材料利用率居中,为3.6%,在晶粒度、硬度均匀性和金属流线分布中最优,是目前最适合的柔轮成形工艺。     

T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺北大核心CSCD

T形不锈钢阀体通常采用板材或棒材切削加工的方式生产,其材料利用率及生产效率低下。针对该问题,提出了一种新的T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺,并利用有限元模拟软件Deform-3D,对T形不锈钢阀体的多轴联动成形工艺进行了数值模拟,分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-时间曲线、等效应力场分布和温度场分布等,最后设计了相应模具并进行了试验验证。研究结果表明:该T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺具有可行性,模拟得到的锻件充填饱满,金属流线基本沿锻件轮廓方向,成形过程中的最大载荷为6620 kN,工艺试验得到的锻件的尺寸一致性较好,说明工艺可靠性高,对该类零件的多轴联动成形工艺具有一定的指导意义。     

单耳吊具复合挤压成形工艺数值模拟

针对单耳吊具薄壁异形的产品结构特点,提出了基于金属流动控制的新成形工艺。分析了闭式挤压过程中金属的流动规律,其中温度场是影响最终充填效果的关键因素,挤压速度的不同会引起变形温度场差异,挤压速度越快,坯料热量损失越少,越有利于产品的成形。研究发现,在单耳吊具成形过程中端面的高度差最大达到16.6 mm。为提高产品尺寸的一致性和稳定性,建立了金属流动控制的分析模型,对5种背压力作用下产品成形后的高度差进行了研究,发现在500 kN以上的背压力作用下,高度差能够减小至3 mm以内。最后,在分析的基础上设计了专用的工艺模具和设备,其中背压力加载可采用500～2000 kN可调压力的油缸来实现,并通过试验获得了合格的单耳吊具挤压件,实现了此类产品的成形工艺开发。     

SCM435合金钢接头的冷镦工艺研究与数值模拟北大核心CSCD

某规格的SCM435合金钢接头采用“热镦+铣槽”的生产方式,工序复杂、生产效率低、产品质量不稳定,针对该问题,提出了产品质量更稳定、适合批量化加工的多工位冷镦成形工艺。基于单向拉伸试验,通过Deform-3D有限元软件建立了SCM435合金钢材料的本构关系和临界损伤模型,并对合金钢接头各工位的连续冷镦成形过程进行了动态模拟,从金属流动规律、成形饱满度、成形载荷变化以及损伤值分析等角度来预判潜在的缺陷,从而验证工艺的可行性。研究结果表明:针对该合金钢接头制定的6工位冷镦工艺方案切实可行,各工位零件成形良好,无折叠、开裂缺陷,金属流动合理,成形载荷分布均匀,最大损伤值均小于材料的损伤阈值。最后通过多工位冷镦机进行了试生产,获得了符合要求的合金钢接头。     

汽车转向器螺杆中心细长孔冷挤压成形工艺研究

汽车转向器螺杆中心细长孔长径比高达15左右,且口部直径小、内部直径大。通常采用机加工,生产效率低,制造成本高。本文从转向器螺杆的坯料形状、细长孔成形后整形和挤压芯棒形状3个方面制定了挤压成形方案。设计并制作模具,进行了挤压实验。实验结果表明,3种工艺方案均能挤压成形细长台阶中心孔,但工艺复杂程度及成形后的形状尺寸略有区别。实验最终确定的最佳工艺方案为:先在坯料上加工出Ф12.5mm中心通孔,再利用穿插台阶状芯轴挤压成形出Ф12mm中心细长孔和Ф8mm端头小孔。     

金属板料数控渐进成形工艺的研究现状北大核心CSCD

数控渐进成形工艺作为无模成形技术之一,在钣金零件制造领域受到了广泛的关注与研究。总结了近年来金属板料数控渐进成形工艺的研究进展,综述了有关新型板料数控渐进成形工艺方面的研究现状,并全面地概述了板料数控渐进成形加工质量控制、成形工艺优化以及数控渐进成形辅助装置研发等方面的研究成果。现有研究和应用表明,不断深化开发和研究新型板料数控渐进成形技术并提高渐进成形零件的尺寸精度、形状精度是热点研究内容,而以全面优化工艺参数为手段,获得更高的加工质量是该技术研究的核心目标,同时一些新型板料数控渐进成形加工工艺的变形机制及成形件的微观组织变化与成形过程之间的联系尚有待于揭示和研究。     

汽车传动轴轴套的近净成形工艺研究与应用北大核心CSCD

为解决一种汽车传动轴轴套切削加工生产效率低、成本高的问题,根据其结构特点并基于塑性成形理论设计了两种全新的加工工艺,即先通过冷镦加工制坯,后经少量切削完成最终成形,可使材料利用率从26.9%提高至86.1%。利用有限元软件Deform-3D对这两种工艺的冷镦部分进行成形模拟,评估了两种工艺的可行性,并对两种工艺各工位的等效应力、成形力、损伤值等进行了对比。结果表明:两种工艺均能满足成形需求,获得预期的制坯件,并且采用方案2时,等效应力和损伤值分布更好,同时所需成形力更小,利于提高制坯件质量和降低模具冲击。最后,将方案2应用于轴套的加工,完成了生产试验,最终得到的制坯件成形较好,无缺陷,与模拟结果一致,经最终少量切削后,轴套尺寸完全符合需求,与之前工艺相比,效率和成本均得到明显改善。     

汽车轮胎螺母挤镦复合成形过程中冲头受力的有限元分析

针对汽车轮胎螺母挤镦复合成形新工艺, 采用有限元法分析了汽车轮胎螺母成形过程冲头应力分布, 为冲头寿命分析提供了理论依据     

改进转向臂锻造成形工艺

随着能源与材料价格的不断上涨，如何降低能耗、提高材料利用率成为锻造企业最关心的问题之一。转向臂是汽车转向系统中最重要的承力零件之一．市场对其强度与精度要求越来越高。     

变速器花键主轴贯通式冷挤压成形北大核心CSCD

针对载重汽车变速器花键主轴在传统切削加工时生产效率低的问题,考虑开式冷挤压的缺点,提出了贯通式冷挤压成形工艺方案。借助DEFORM-3D有限元仿真分析软件,研究了坯料定位精度、凹模定径带、凹模入模半角和模具间隙对金属流动的影响规律,模拟结果表明:当凹模定径带长度为26 mm、凹模入模半角为28°、凸模直径为Φ46 mm时,花键主轴在成形过程中的弯曲变形量较小,成形质量良好。最后采用贯通式冷挤压成形方案进行工艺试验,得到的挤压件的成形质量和尺寸精度均可满足设计要求,试验证明该工艺方案切实可行,数值模拟结果对工艺试验具有一定的参考价值。     

仪表阀体多向可控精密成形工艺

提出一种新的仪表阀体的多向可控精密成形工艺,利用有限元模拟软件Deform-3D,对仪表阀体的多向可控精密成形工艺进行了数值模拟。分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-行程曲线、金属流动规律及不同摩擦系数对成形过程的影响,最后进行了试验验证。研究结果表明,提出的仪表阀体多向可控精密成形新工艺是可行的,模拟得到的锻件充填饱满,在成形过程中金属流动比较均匀,金属流线基本沿锻件轮廓方向,最大载荷为6.21×106 N;此外,摩擦系数对成形过程的影响较大,工艺试验得到的产品和模拟结果具有较好的一致性,锻件尺寸一致性也较好,说明工艺可靠,对该类零件的多向可控精密成形工艺具有一定的指导意义。     

环形蒙皮零件的被动式充液成形技术北大核心CSCD

为解决大尺寸复杂曲度蒙皮类零件成形过程中产生的起皱及回弹现象,针对环形蒙皮类零件开展被动式充液成形技术的研究。通过有限元分析发现,液体压力可以显著改变唇口外侧的应力状态,对悬空区的起皱现象的抑制效果明显,在最大液体压力达到4 MPa时,环形蒙皮外侧无起皱现象。液体压力较小时,径向、周向应力达到峰值时,零件起皱高度最大,在一定压力范围内随着压力的增加,环形蒙皮外侧的周向、径向应力趋于固定值,使得唇口零件外侧处于拉-拉的应力状态条件,更有利于零件的成形。同时,随着压力的增加,板料内、外侧位移的绝对值逐渐减小,直至趋于固定值,液体压力可有效抑制板料与凸模的相对滑动,使得环形蒙皮零件的内、外侧板料的流动更加均匀。     

基于计算机模拟的安全阀阀体多向模锻精密成形工艺北大核心CSCD

以安全阀阀体为研究对象,根据其结构特征,提出了多向模锻精密成形工艺方案。通过数值模拟技术,分析了安全阀阀体的成形过程,研究了不同凸模结构对安全阀阀体成形的影响。结果发现,采用复合凸模结构时材料流动更合理,而采用单一凸模结构容易出现材料折叠缺陷。而后,基于复合凸模结构,研究了左右复合凸模的不同加载速度比对多向模锻精密成形过程的影响,并从安全阀阀体锻后的等效应变分布、温度分布、各凸模最大受力情况以及最小合模力等方面进行了对比分析。结果表明:当左右复合凸模的加载速度比为1.76∶1时,安全阀阀体锻后的等效应变及温度分布更为均匀,安全阀阀体成形效果更好,同时各凸模最大受力及最小合模力也更小,更益于延长模具的使用寿命。     

基于数值模拟的20MnCr5钢薄壁壳体挤压工艺北大核心CSCD

以一种复杂薄壁壳体为研究对象,为解决其切削加工生产中材料切除量大、浪费严重的问题,实现近净成形,提出了一种多工位挤压配合少量切削的新工艺方案,材料利用率从35.49%增长至90.54%。通过Deform-3D软件对3种不同冷挤压方案的制坯过程进行了数值模拟,对零件充填结果、金属流线形态、挤压成形力、等效应力等进行了全方位的对比。结果表明:采用方案1时,不仅能够有效地控制缺陷,使各工位零件成形质量较好、充填饱满,而且最大挤压成形力也要更小些。最后,进行了现场挤压试验,与模拟试验结果吻合,所有薄壁壳体均填充饱满,成形外观好,无刮花、裂纹等缺陷,尺寸检测结果均在要求范围内。     

一种空间异形三通半管成形工艺改进北大核心CSCD

为解决一种空间异形三通半管零件在传统冲压成形过程中的成形失效、表面质量不佳及成形效率低等问题,根据零件特征,结合AutoForm有限元仿真软件,对该零件的传统冲压成形过程进行了数值模拟并优化,通过分析其成形失效原因,提出了采用充液拉深成形工艺代替传统冲压成形工艺,并对该零件的充液拉深成形过程进行数值模拟并优化。通过对两种工艺成形效果的对比,验证了工艺改进的可行性。最后,在800 t双动充液成形液压机上,分别采用两种成形工艺试制零件,验证了数值模拟的可靠性和实际的工艺改进效果。通过成形工艺的改进,有效地解决了成形失效问题,表面质量和成形效率得到了显著提升,零件成形效果满足工艺需求。