冷滚打成形力及金属变形的有限元数值模拟

为了得到能够准确高效计算冷滚打成形实体零件外齿形的成形力和整体金属塑性变形情况的数值模拟方法,根据冷滚打成形的基本原理,建立了能够表征冷滚打成形实体零件外齿形特点的典型有限元模型,并参照实验条件进行了实例计算。所得计算结果与实验相比较,证明了该计算模型和方法能够有效反映出稳定成形时主成形力的平均峰值。同时金属塑性变形的计算结果能有效反映冷滚打成形齿形时的金属变形情况,能够预测和解释外沿飞边和纵向的弓形缺陷的发生。在此基础上研究了提高数值计算效率的方法,得出质量缩放因子取60 000、最小单元格长度0.25mm时可获得较高的计算效率。     

基于ANSYS渐开线花键冷搓成形全过程的数值模拟

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论，综合考虑成形中的几何非线性、状态非线性、材料非线性以及工件与刀具的接触摩擦因素，借助有限元软件ANSYS对渐开线花键冷搓成形的过程进行数值模拟，方法新颖独特，其应用将对刀具的设计有参考作用。     

丝杠冷滚打成形过程金属流动规律研究

通过数值模拟与试验相结合的方法研究了丝杠冷滚打成形过程中的金属流动规律,论述了丝杠冷滚打成形原理,建立了丝杠冷滚打成形过程的数值模拟方案;根据对应力场、应变场数值模拟结果的分析,进行了丝杠冷滚打成形试验,对试验获得的丝杠工件金相组织变形、硬度分布及硬化层分布进行分析研究。结果表明:成形工件的齿槽底部最先滚打的点相比最后滚打的点变形量小;齿槽底部硬度增大,沿其底部法线方向有一定深度的硬化层,使材料硬度和强度得以提高;初步获得冷滚打过程中的金属流动规律,为进一步揭示丝杠冷滚打成形工艺的成形机理以及精确参数控制提供指导。     

An analysis of external spline gear forming by an upper bound energy method

Closed-die forging of external spline gear forms is analysed using an upper bound elemental energy method. The kinematically admissible velocity field for the three-dimensional deformation was obtained on the assumption that the profiled surface of the tooth was straight but tapered. The upper bound to the deforming load necessary and the deformed configurations are predicted using integration of the formulation of energy expressions which were obtained from the presented velocity fields. Two different forging methods denoted here as A, viz. a side extrusion method and B, an upset forging method, the details of which are given in the text, were considered in the present analysis and the theoretical results compared with experimental ones. Experiments were carried out on plasticine as model material at room temperature where talcum powder was used as a lubricant. The present investigation revealed that the analytical method B predicts a reduced forging load and improved configuration better than method A for the forged products.     

锥齿轮冷挤压成形加工数值模拟研究

为了解决人工设计锥齿轮冷挤压模具过度依赖经验的问题,将数值模拟应用到锥齿轮模具设计中。设计了一套用于冷挤压加工锥齿轮的三层组合凹模,制定了相应的工艺措施,利用Deform-3D软件对锥齿轮的冷挤压加工过程进行了数值模拟,分析了加工过程中的载荷曲线、速度场、应力场和温度场,获得了有关锥齿轮变形规律的基本情况。研究结果表明,通过改善润滑条件、优化模具几何参数可以提高冷挤压加工锥齿轮的成形质量,并对锥齿轮冷挤压加工工艺流程定制、模具设计具有一定的指导意义。     

矩形花键轴冷挤压的数值模拟分析

采用金属成形有限元分析软件DEFORM,模拟CG125摩托车发动机主轴的矩形花键冷挤压成形过程,得到挤压过程中的模具受力图及坯料的应力分布图.结合数值计算的结果,探讨冷挤压过程中的塌角与金属堆积现象.工艺实验表明,该冷挤压工艺与模具设计合理,数值模拟分析对冷挤压模具设计具有一定的指导意义.     

渐开线花键拉刀设计专家系统的研究与开发

根据渐开线花键拉刀设计的特点 ,提出一种实用的渐开线花键拉刀CAD的方法———渐开线花键拉刀CAD专家系统的模式 ,并着重介绍专家系统模式中的被加工花键信息表示法和知识库的组织与管理。本系统实现了渐开线花键拉刀的专家级的设计。     

槽钢辊式冷弯成型孔型设计

以槽钢辊式冷弯成型理论分析为基础,论述了槽钢辊式冷弯成型的孔型构成及孔型尺寸的确定方法。此孔型成型法在实际中的应用证明了该方法的有效性。     

渐开线花键轴冷滚轧轮的设计

通过对渐开线花键冷滚轧加工原理的分析，提出了冷滚轧轮设计原理，推导了加工奇数齿和偶数齿花键时滚轧轮凸棱齿形的计算方法，介绍了冷滚轧轮的设计方法及步骤。     

冷滚打成形中滚打深度与回弹规律的仿真

为了有效地控制回弹对成形件精度的影响,针对变形量与回弹量之间的关系进行研究。依据冷滚打成形的基本原理,应用ABAQUS软件建立了有限元动态仿真模型,通过仿真获得了不同滚打深度下成形齿槽截面在切向、轴向和径向的变形规律与回弹量。由于动态仿真后工件内部的力处于不平衡状态,不能直接进行回弹求解,所以在动态仿真结果的基础上建立了静态仿真模型,通过静态分析获得了不同滚打深度成形齿槽截面各部分在切向、轴向和径向的回弹规律。在改装的实验设备上进行冷滚打成形实验,获得了工件廓形,并将其与相同工艺条件下的仿真结果进行比较,验证了仿真结果的正确性,为有效控制回弹对成形精度的影响提供了参考。     

丝杠冷滚打变形力影响因素研究

为研究丝杠冷滚打成形过程中滚打轮半径、滚打轮圆角半径和打入量与变形力之间的关系,在丝杠冷滚打成形原理的基础上建立了有限元仿真模型。通过仿真获得单次滚打以及多次滚打成形过程中,变形力随滚打轮半径、滚打轮圆角半径和打入量的变化规律;设计了正交试验,研究打入量、滚打轴转速、滚打轮厚度及工件转速4个因素对变形力的影响规律。在自行设计的冷滚打成形丝杠设备上进行实验,测得变形力的变化趋势与仿真结果基本一致,验证了有限元仿真模型的正确性。     

小模数渐开线花键滚轧轮的设计

通过对小模数渐开线花键冷滚轧加工原理的分析 ,提出了滚轧轮的设计原理 ,介绍了滚轧轮的设计方法及步骤。     

半轴锥齿轮冷摆辗精密成形技术研究

通过对汽车半轴锥齿轮冷摆辗精密成形技术进行研究,重点剖析了半轴锥齿轮毛坯的锻造工艺、冷摆辗成形工艺参数的选择、模具结构设计、金属切削加工和表面最终热处理等一系列关键技术,结果表明,采用冷摆辗精密成形技术的半轴锥齿轮具有精度高、强度高、啮合性能好,齿轮模具寿命长,材料利用率高,生产成本低等优良性能.     

齿轮渐开线齿面及其三维实体建模

根据渐开线齿轮的原理和渐开线的基本性质，介绍渐开线齿轮齿廓的形成。运用计算机绘图技术按照渐开线原理建立齿轮三维模型，对较直观地认识渐开线原理和齿轮制造过程中的原理性误差有指导意义。     

EST渐开线花键搓齿刀开发制造与应用

给出搓齿刀的定义,介绍花键冷搓工艺,并在实际制造搓齿刀具的基础上,总结出了渐开线花键搓齿刀的设计原则及制造工艺,分析影响搓齿花键精度的主要因素,介绍渐开线花键搓齿刀的精度指标,搓齿刀修磨。     

渐开线花键冷搓成形数值模拟关键技术研究

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论,借助于有限元软件ANSYS对渐开线花键冷搓成形的过程进行了数值模拟,对其中一些关键技术进行了研究,并通过模拟的顺利实现证实了其有效性。     

冷成形精密螺钉数值分析与工艺优化

利用有限元数值模拟仿真技术对精密微型螺钉的模具设计和成形工艺进行优化 ,对优化结果进行试验研究 ,并对成形缺陷进行金属学分析 ,讨论影响缺陷产生的因素 ,从理论上寻找缺陷产生的原因 ,从实践上印证理论分析和有限元模拟结果 ,最终得到可以消除裂纹和折叠缺陷的模具和工艺设计。     

定径带长度对花键轴冷挤压弯曲变形的影响

基于刚塑性有限元技术,使用Deform-3D仿真软件模拟花键轴冷挤压过程,分析不同凹模定径带长度对挤压件弯曲变形的影响,获得了弯曲变形量随凹模定径带长度的变化规律,从而优化出最佳定径带长度。     

花键回转切削的运动学建模及轨迹仿真

提出了一种全新的用于花键切削加工的回转车削方法,分析了用回转车削方法加工花键的运动情况,建立了花键加工时刀具切削刃相对工件的矢量模型。运用MATLAB软件对花键加工轨迹进行了仿真,并且在回转车床上加工了花键样品,获得了理想的形状,为使用回转车削方法进行花键加工的推广应用奠定了基础。     

冷弯型钢成型轧辊的设计方法

以理论分析为基础,结合实践经验论述了设计冷弯型钢轧辊应考虑的因素,介绍了参数选择方法,为合理设计成型轧辊提供了有效的方法。