单道次渐进成形锥形件壁厚均匀临界成形角的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件的壁厚均匀临界成形角。通过研究不同成形角的锥形件,获得所用板料的壁厚均匀临界角,并分析了坯料厚度和轴向进给量对壁厚均匀临界角的影响。数值模拟结果和实验结果均表明,随着坯料厚度增大,壁厚均匀临界成形角逐渐增大,轴向进给量对壁厚均匀临界成形角影响基本无影响。     

离心铸造铜铸件质量与轴向壁厚的关系

我厂生产的圆弧齿圆柱蜗杆减速机中的蜗轮零件采用锡磷青铜金属型离心铸造。其材料为ZQSn10—1。机械性能要求HB=100～150,σ_b≥245MPa,δ≥5％,α_k=8.8N·m/cm~2。铸件不允许存在缩松、气孔等铸造缺陷。 铜蜗轮零件如图1A所示。它的直径尺寸φd远大于厚度尺寸h,是一环状零件。通常蜗轮铸件浇注成图1B所示,零件的轮幅部分台阶不铸出,铸成环状直筒形。B种铸件成品率高,但铜液利用率低,精加工切削余量大。如根据零件形状,把铸件设计成如图1C所示形状,铸件的轮幅位置台阶形状全部铸出,加工余量降到最低限度,加工余量δ值如表1所示。生产结果表明铜水利用率最高。但各种系列的铜蜗轮铸件均产生了不同程度的缩孔和裂纹缺陷。     

AZ31B镁合金液压拉深成形件的壁厚分布

对0.6 mm厚AZ31B镁合金板的液压成形过程进行了数值模拟和试验。研究了试件的厚向应变特点,探讨了液压力P、压边力Q、凸模圆角半径rp等对拉伸试件壁厚差的影响。结果表明,在径向推力充液拉深时,获得的试件壁厚最均匀,在P=12 MPa、r_p=5 mm、Q=3 kN时,可得到更好的最小壁厚差值Δt_(min);在机械-液压拉深时,壁厚均匀性最差,仅当取r_p=4 mm时,可获得相对好的Δt_(min);试件最小壁厚出现在距圆板中心约8 mm处,整个试件底部均发生变薄,且变薄量最小的位置出现在距中心约6 mm处而非底部中心;将r_p=2 mm改成r_p=5 mm时,试件的壁厚分布较均匀,底部厚度最大值、壁厚最小值和中心厚向应变点的位置分别从离中心大约5、8、12 mm处转移到大约4、7、10 mm处。     

渐进成形锥形件壁厚稳定区域影响因素的研究

基于ANSYS/LS-DYNA分析平台构建单道次渐进成形锥形件的有限元模型,利用数值模拟和实验方法研究单道次渐进成形锥形件减薄带出现后的壁厚稳定区域最大直径的影响因素.研究结果表明:壁厚稳定区域的最大直径随着成形角、锥形件口部直径的增大近似线性增大;轴向进给量和坯料厚度对壁厚稳定区域的最大直径影响较小,可以利用增加工艺余料的方法来获得壁厚均匀的锥形件.     

正八边形锥件单点渐进成形壁厚均匀性研究

为研究单点渐进成形铝合金零件壁厚均匀性的变化规律,采用数值模拟与实验相结合方法对2024铝合金正八边形锥件单点渐进成形过程进行了分析。通过建立单点渐进成形过程动力显式有限元模型,得到影响单点渐进成形板料厚度的因素。其中工具头直径的影响最大、进给量的次之,下压量的最小。采用实验方法对模拟结果进行验证,实验与数字模拟分析最大误差为7. 0%。     

窄厚件的弯曲成形

图1所示工件是农用三轮车脚踏刹车的制动联板。生产工艺为条料截断弯曲成形。直接落料也可生产，但由于料厚、搭边太大，模具寿命低，材料利用率低而不采用。条料沿宽度方向弯曲时还存在一些问题，主要是：条料弯曲时容易发生倾斜(如图2)，成形后扭曲变形，不符合产品设计要求，也影响使用。这个问题可以通过合理巧妙的模具设计来解决，这就需要在传统的弯曲模设计上有所创新和突破。     

壁厚相差悬殊塑件的注射成形

<正> 注射成形工艺可以高效地生产各种尺寸的塑料和复杂形状的塑件,并已得到较广泛的应用。1 塑料显微镜片的设计 塑件如图1所示,外形为矩形,材料为聚苯乙烯,其实际工作时观察区在塑件右部,厚度仅0.31mm。由图可见,这种设计不符合注射成形件最基本的原则,即一个塑件上壁厚差达78％。     

低压铸造铝合金轮毂铸型壁厚与铸件壁厚的关系

依据数学理论和低压铸造原理,提出模具壁厚和铸件壁厚存在着δt/h=3λ/2cλw的比例关系时,液态金属流过铸型表面才能达到最大的温度梯度。低压铸造铝合金轮毂热节处δt/h=1.8～2.2时,有利于轮辋的补缩和热节处的凝固。通过实际生产和有限元模拟分析对铸型壁厚与铸件壁厚的上述关系进行了验证。     

渐进成形A3003铝板锥形件减薄带壁厚变化规律试验研究

为了研究渐进成形初始成形阶段A3003铝板锥形件减薄带的壁厚变化规律,利用渐进成形试验加工了8组A3003铝板锥形件,通过测量减薄带处的壁厚分布,分析了工具头直径、进给量、成形半锥角和润滑条件等加工参数对锥形件减薄带壁厚变化的影响规律。结果表明,渐进成形锥形件壁厚变化可分为3个区域,即壁厚减薄区、壁厚回升区和壁厚稳定区。成形半锥角是渐进成形锥形件壁厚的主要影响因素,对锥形件的表面质量影响最大因素是润滑条件,影响锥形件壁厚均匀度的是进给量,对锥形件壁厚稳定区壁厚的稳定有一定影响的是渐进成形的成形工具头直径。渐进成形加工参数对A3003锥形件减薄带减薄率的影响程度为:成形半锥角进给量工具头直径润滑条件,对锥形件减薄带减薄范围的影响程度为:成形半锥角/进给量工具头直径润滑条件,增大成形半锥角不仅可以降低锥形件减薄带的减薄率,还能减小减薄范围。     

等壁厚螺旋管增量成形模设计

针对等壁厚螺旋管零件提出一种增量锻造成形方法,由于零件内外轮廓特殊,其成形模设计是成形工艺的关键。以单导程500 mm,厚度8 mm的螺旋管为例,通过转化三维问题为平面二维几何问题,对其增量成形模结构进行数学分析与公式推导,计算出能使工件顺利脱模的单块模具最大中心角,并从轴向截面和纵向截面对模具型腔进行设计。试验表明,使用该模具成形的等壁厚螺旋管效果良好。     

变壁厚锥形件挤压工艺优化

分析该变壁厚锥形件的现有挤压成形工艺,提出相应的改进工艺,并通过模拟进行比较,实现对现有工艺方案的改进.     

壁厚不均铸铝件的熔模铸造生产

通过设计浇注系统,严格执行熔模铸造工艺规程,成功生产了壁厚不均匀的铸铝件,积累了生产经验。     

变壁厚壳体筒形件冷成形过程的数值模拟及其参数优化

通过对一种变壁厚筒形件进行的工艺分析,针对其工艺特点,运用数值模拟软件Deform 3D对各工序进行数值模拟仿真,分析了其变形过程中的应力应变分布,对其变形过程中的可能出现的缺陷进行了预测,提高了毛坯的利用率并有效的保护了设备.     

超塑成形薄壁构件壁厚分布的预测

壁厚分布对薄壁构件的结构性能有重要影响。本文研究超塑成形件壁厚分布的预测技术,实现了超塑成形过程的有限元数值模拟的成形件厚度分布曲线的自动预测,以半球壳和矩形盒成形为例,为自由胀形和约束胀表两种情形形件厚度变化进行了分析,预测结果与实验数据吻合。     

半球形厚壁封头拉深成形壁厚变化规律研究

针对厚壁半球形封头的拉深成形，将板坯分成4个区域，根据每个区域的应力分布特点，对每个区域的壁厚变化规律做了理论上的推导与计算，并将理论计算值同有限元模拟结果比较，得到了很好的效果。     

五边形横截面零件旋压成形壁厚变化规律研究

为探讨非圆截面零件旋压成形时壁厚变化规律,采用MSC.Marc有限元软件对五边形横截面锥形件旋压过程进行数值模拟,获得了工件厚度减薄率沿圆周及母线方向的分布规律;通过分析对比几种不同截面形状的五边形及圆形横截面锥形旋压件的厚度减薄率变化,获得了不同工件截面形状对厚度减薄率的影响规律。结果表明,厚度减薄率沿圆周方向的分布大小与截面圆周方向的轮廓曲率有关,曲率越大的位置厚度减薄率越大,反之亦然。     

变摩擦正反向超塑成形壁厚均匀的TC4钛合金深筒形件

1C4钛合金深筒形件厚度精度要求为(1.6±0.2)mm,据此设计了多种预成形模形状,采用MARC有限元模拟研究不同形状预成形模对最终深筒形件侧壁厚度分布的影响规律及不同预减薄区域的作用.分析预成形模和终成形模的表面摩擦系数分别对成形件壁厚分布的影响,并提出模具型面变摩擦控制厚度分布的方法.结果表明:预成形模对于板料压边部分环形带区域和筒形件底部区域的局部预减薄,对最终侧壁的厚度分布有非常大的改善.同时,合理地增大预成形模的表面摩擦能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高工件最终壁厚分布的均匀性有利.减小终成形模的摩擦,可以使板料趋于整体变形,壁厚分布趋于均匀.根据模拟结果,采用机械加工方法增加预成形模表面摩擦系数,在终成形模表面喷涂BN润滑剂降低摩擦系数.最后,通过正反向超塑成形试验制得厚度分布在1.50～1.78mm范围内的TC4钛合金深筒形件.     

不等壁厚锥形件冲压工艺及模具设计

通过不等壁厚锥形件冲压工艺编制,介绍了有色金属变薄拉深毛坯直径的计算方法。经过拉深、多次变薄拉深,合理确定模具间隙,采用合适的润滑剂及润滑方法,拉深出表面质量理想的不等壁厚锥形件。采用该冲压工艺生产壳体,提高了金属材料利用率,降低了生产成本,满足了大批量生产的要求。     

壁厚不均匀灰铸铁件的铸造工艺

对于中小件在壁厚不大且壁厚较均匀的情况下,铸件较快地在整个外表面形成具有一定强度的硬壳,使随后的石墨化膨胀不足以惭硬壳撑开,而起到自补的作用。壁厚差较大的铸件,由于在厚壁部中心的表面较难形成具有一定强度的硬壳,我们用插出气孔的方法,在中心处插一个出气孔,使中心处也得以迅速结壳,而得到无缩孔、缩松的铸件。一、在叶轮铸件上的应用水泵上的叶轮铸件见图1。壁厚差较大,比     

改进模具结构避免塑壳件壁厚偏差

就三种典型的塑壳零件，推荐了相关模具的结构设计以达到消除注塑后壁厚偏差的目的。