铝合金异形薄壁筒件的挤压成形工艺

对铝合金某筒体挤压件进行工艺分析,设计了下模镶块。使用Deform3D锻造工艺仿真软件对筒体挤压件的成形过程进行了模拟。对筒体挤压件出现的折叠缺陷和角部充不满进行了分析。根据模拟结果和缺陷分析,对挤压件进行了工艺和模具改进。结果表明,改进工艺和模具后,试验出来的铝合金薄壁筒形件充填完好、脱模方便、没有任何缺陷。     

铝合金控制臂锻造工艺参数优化与缺陷分析

为了满足乘用车轻量化的要求,对现有的某铝合金控制臂成形工艺参数和预锻模具进行优化。利用单一变量法并结合有限元分析软件,对预锻工序的锻造温度和模具温度进行分析,确定其对控制臂成形效果的影响规律。计算结果表明,始锻温度采用420～450℃、模具温度采用280～300℃。其次,针对锻造实验中出现的筋部折叠缺陷,采取加大预锻模具中弯臂和中心孔处筋条底部的过渡圆角的方法进行消除。最后,通过实验验证了锻造参数的合理性与模具修改方案的可行性,避免了在实际生产中出现质量缺陷。     

铝合金梁框模锻成形工艺设计及数值模拟

对航空工业用的铝合金梁框锻造工艺进行了分析,提出了该零件的生产工艺流程.基于三维造型软件Pro/E,建立了零件和模具的三维模型.基于有限元软件Deform-3D,对锻件的成形过程进行了分析.通过模具结构优化,消除了锻件的折叠缺陷,并对锻件的等效应变分布情况进行了分析.结果表明,锻件变形量较为均匀,坯料设计合理.     

基于AFDEX的铝合金车轮锻造缺陷预测与模具优化

锻造铝合金车轮尺寸较大,外形复杂,加工精度高,模具参数对锻件质量影响较大。在某商用车锻造铝合金车轮的模具开发阶段,使用AFDEX数值模拟软件,预测了铝合金车轮在实际生产中可能出现的缺陷;通过对锻件成品进行宏观组织观察及低倍组织分析,证明预测的缺陷的确存在;并通过优化模具凸起圆角,将凸起圆角由R6 mm调整为R40 mm,有效缓解了金属的回流现象,解决了折叠问题,与模拟预测结果一致;模拟后吨位为7197 t,实际吨位为6600 t,误差约为7%,在合理可控范围内。通过利用AFDEX数值模拟技术预测产品的性能,控制了研发成本,缩短了产品开发周期,也为其他产品开发提供了经验。     

一种连接传动件的锻造工艺仿真及优化

以一种连接传动件为研究对象,针对现有工艺锻造产品质量差、使用期限短的问题,通过Deform11.0对锻件的成形工艺进行了仿真研究。结果显示,锻件外形虽成形完整,但在预锻工序中出现了金属对流现象,导致了折叠缺陷的产生,从而影响锻件的成形质量。为此,对预锻件的形状进行改进,设计了两种方案,分别进行了预锻、终锻的成形模拟验证,并比较了两道工序的锻造成形力。研究表明：改进后的方案能够改善金属的流动情况,解决对流引起的折叠缺陷;此外,方案2需要的锻造成形力更小,能够减小模具的负载。最终基于方案2进行了锻造试验,得到的连接传动件的成形外观好、切断截面锻造流线连续、无金属折叠缺陷、各尺寸检验合格,达到了工艺要求。     

铝合金汽车支架热锻缺陷分析及模具优化

为消除铝合金汽车发动机支架在热锻过程中所产生的折叠、充不满、起皮、表层剥离等各种缺陷,基于Deform-3D对6061铝合金汽车支架热锻成形过程进行了有限元模拟,发现缺陷产生的原因为预锻成形过程中金属流线紊乱、金属流动速度不均以及拐角处有多股金属汇流。针对缺陷产生的原因,提出了3种模具优化方案并分别进行模拟,对比分析了3种方案的锻造缺陷、金属充型效果和锻造载荷。结果表明,方案2和方案3成形结果良好,但相比方案2而言,方案3不需要改变预锻模具,故减少了加工成本且方案3的锻造载荷比方案2小1970 k N。所以,确认方案3为最优方案,并在压力机上进行小批量的生产验证,其生产结果与模拟结果相一致。     

汽车轮毂铸锻一体化制造工艺

为生产高性能、低成本、重量轻的汽车轮毂,铝合金材料得到广泛应用;为降低部件的重量,结构轻量化技术被普遍应用于产品设计阶段。传统轮毂铸造工艺对零件性能有所提高,但对其内部组织的改善并不明显。铸锻一体化成形工艺则可以减少甚至消除铸造缺陷,提高工件性能,与铸造工艺相比,该工艺成形出的铝合金轮毂性能接近锻造的铝合金轮毂,质量高,重量轻,且比锻造工艺成本低、工艺简单。文章以17in.铝合金汽车轮毂为对象,采用拓扑优化方法对轮毂进行轻量化设计,并采用有限元仿真与实验相结合的方法,对铝合金轮毂的铸锻一体化成形工艺进行深入研究。通过FORGE软件对铝合金汽车轮毂铸锻一体化成形工艺的主要影响因素,即模具温度、活塞压射压力、锻造速度进行有限元仿真,得到不同参数对成形过程的影响规律。     

节距190 mm链轨节模锻成形研究

对节距190mm链轨节模锻成形过程进行数值模拟,获得了链轨节模锻成形过程金属流动规律;对成形过程中出现的折叠缺陷进行分析,对冲孔连皮及预锻毛坯结构进行优化,解决了折叠缺陷问题;结合生产实践设计了链轨节的锻造模具.经实践检验,生产出的锻件符合技术要求.同时,改进后的锻造模具节约了原材料,降低了生产成本.     

LD7壳体锻造成形分析及有限元模拟

利用有限元模拟分析软件DEFORM-3D对LD7壳体锻造成形过程进行了模拟,根据铝合金锻造特点,结合生产实际,分析了在成形过程中所出现的缺肉和折叠等问题。通过进一步优化相关工艺,其结果为生产出高质量的铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

基于数值模拟的爪极热锻模具优化分析

本文通过有限元软件对汽车发电机爪极成形过程进行仿真模拟,并对锻造成形载荷等进行分析,根据所得到的数据对锻造模具结构进行优化,以提高模具寿命。     

铝合金控制臂锻造工艺及模具有限元模拟优化

为解决锻造铝合金控制臂的产品质量低、试验优化周期长等问题,以某型号汽车铝合金控制臂典型零件为研究对象,采用逆向工程手段优化终锻件的结构设计,结合Forge有限元分析计算软件进一步优化工艺方案及模具结构,并进行试生产验证。试生产结果表明:优化工艺方案及模具结构后,锻件填充性良好,无折叠和缩孔缺陷,材料利用率提高了11%。对试生产样件进行宏观分析及力学性能测试,分析结果表明:热处理后试样的组织均匀、晶粒细小、力学性能明显提高。前述基于有限元模拟和逆向工程结合的锻造工艺与模具结构优化方法,能够有效地提高产品合格率、材料利用率,缩短试验周期,降低生产成本,为此类零件锻造工艺的制定提供了重要参考。     

6061铝合金深孔连接锻件模锻成形模拟研究

针对某深孔连接锻件用材料6061铝合金,进行热压缩试验,获得不同应变速率和温度下的流变应力曲线,并通过数据拟合得到该合金流变应力方程;基于DEFORM-3D有限元软件对6061铝合金深孔连接锻件折叠缺陷进行模锻模拟分析。模拟结果表明,锻件成形过程形成弯曲弧面,从而造成金属压缩折叠。通过对原始坯料形状进行改进,即增加预锻,解决了折叠缺陷问题;同时对原始模具结构进行改进,即增加飞边槽,使金属更容易充满模腔;分析优化坯料温度、模具预热温度、摩擦因子等对锻件成形的影响,从而确立较佳的变形参数。试验验证结果表明,锻件成形质量较好,模拟优化较合理。     

基于一种预制坯形状下铁座多向锻造成形缺陷分析

设计了某预制坯形状下的铁座多向锻造成形工艺,通过工业试验得到了铁座样件,针对铁座零件在多向锻造成形过程中产生的折叠、毛刺等缺陷的产生原因进行了分析。通过建立有限元模型,选择合理的模拟参数,采用Deform体积成形软件对铁座多向锻造成形工艺过程进行数值模拟,并结合Deform软件后处理中的点跟踪功能对成形过程中金属的流动规律进行了有限元分析。结果表明:铁座样件粗大毛刺产生的根本原因是试验模具结构设计不合理导致的成形上模合模力剧增,增加量高达3776.82 k N,成形载荷超出了设备的能力范围,使模具在成形过程中未完全打靠;铁座折叠缺陷产生的临界压下量为14 mm,试验过程中9 mm的压下量不足以产生折叠缺陷,折叠缺陷产生的根本原因是热态下铁座预制坯两侧体积块与上模的初始装配间隙过小,上模下行与预制坯一接触便产生了干涉。针对铁座样件缺陷产生原因的分析提出了解决方案,并在模拟条件下得到了成形良好的铁座锻件,验证了预制坯形状的合理性及成形工艺的可行性。     

基于有限元模拟的汽车专用异形螺母冷镦缺陷分析与改进北大核心CSCD

针对汽车专用异形螺母在多工位冷镦生产中出现的局部材料折叠问题,提出了采用Deform软件对异形螺母进行成形仿真。由各工位零件的检验结果可知,折叠缺陷最先出现在薄壁成形工位,并对其进行有限元分析验证,结果表明:折叠缺陷是由于模具结构设计不当而引起材料对流造成的。首先,根据原方案的材料流动规律对模具结构提出了改进方案,解决了材料折叠问题;同时,为确保整个成形工艺的可靠性,对后续工位的模具结构进行了改进和模拟验证。最后,基于模拟结果对改进后的模具进行了制造,并通过多工位冷镦机进行了试模加工。结果显示,薄壁成形工位及后续工位均未出现折叠缺陷,与仿真结果相符,这表明有限元技术能准确预测工艺缺陷,有效解决企业的实际难题。     

铝合金框体挤压件折叠缺陷改进方案的研究

框体属于体积分配不均、内部结构复杂且截面积不对称的零件。在挤压的过程中,毛坯材料和模具结构导致材料出现上翻折叠缺陷,影响零件的性能。通过有限元模拟,对某铝合金框体零件在挤压成形过程中坯料上翻折叠的缺陷进行了分析,并提出了合理的解决方案即改进预成形毛坯形状。通过计算机模拟验证了此方案的有效性及可行性,最终制定了合理的挤压成形工艺方案。     

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具设计

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形是多模具约束、多因素影响的复杂成形过程,成形过程中极易出现起皱、破裂等成形缺陷,而模具材料和结构的合理设计对成形质量的影响至关重要。通过分析铝合金小弯曲半径薄壁管的结构特点,结合导管数控绕弯工艺过程,对模具材料选取、模具结构设计及成形仿真等关键技术问题进行了研究,最终确定了铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具的材料、结构形式、尺寸参数,通过数控绕弯成形几何运动仿真、有限元数值模拟与工艺实验,实现了满足设计要求的铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形,证明了小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具的可行性,为工程化应用奠定了基础。     

高强铝合金复杂锻件等温可分凹模精密模锻成形工艺研究

以某高强铝合金复杂锻件为研究对象,通过锻件工艺性分析,选用了等温可分凹模模锻精密成形工艺作为其制备工艺,采用热力耦合有限元分析方法对新成形工艺的终成形、预成形、拍扁等3个工序进行了模拟分析。终成形模拟结果表明:具有基本几何特征的预制坯成形后在多个位置形成折叠。通过平面应变有限元模拟获得了这些折叠产生的机理,给出了可分凹模模锻工艺中复杂锻件预制坯设计的基本原则,并优化了预制坯几何外形。工艺试验结果表明,采用修改后的预制坯和新成形工艺制备的锻件无缺陷,其尺寸精度、表面粗糙度等质量指标优于传统开式模锻件。     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过 经设计预成形模具形状，可实现菜终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化易于使用的锻造优化设计软件ＤＯＴＦＯＲＧＥ。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过优化设计预成形模具形状，可实现精形终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化程度高、易于使用的锻造优化设计软件 Ｄ Ｏ Ｔ Ｆ Ｏ Ｒ Ｇ Ｅ。