挤压速度对铝合金型材挤压过程的影响分析

利用有限元软件Deform-2D建立了铝合金型材挤压成形的有限元模型,分析其成形过程,揭示了挤压速度对热挤压成形过程中坯料温度场、最大损伤值场和模具载荷的影响规律。结果表明,随着挤压速度的增大,最高温度逐渐升高,最大损伤值呈现先减小后增大的趋势,模具载荷略有增加。依据模拟结果,可为铝合金型材挤压选择合适的挤压速度提供理论基础。     

空心坯料反挤压省力成形方法及应用研究

采用主应力法与数值模拟相结合的方法,研究分析空心坯料反挤压成形力变化规律。结果表明,空心坯料反挤压在减少接触面积的同时,减小了接触面上的单位变形力,大幅度降低了挤压成形力。经在重型车辆铝合金轮辋成形中验证和应用表明,该方法可行,为底部带中心孔的大型薄壁筒形零件的成形,提供了新思路。     

铝合金拉杆的热挤压工艺及模具设计

分析了高压开关零件LW8-35SF6铝合金拉杆的热挤压成形工艺及模具设计.与传统的加工工艺相比,新工艺采用杆部反挤头部正挤的复合热挤压工艺进行生产,使材料利用率和生产效率大大提高.对铝合金拉杆零件进行了实际生产试验,结果表明,对直径为90 mm、高度为85 mm的棒料进行热挤压成形是可行的,设计制造的挤压模具结构简单、通用性强.采用新工艺增加了坯料尺寸精度,坯料重量减轻72%以上,提高了经济效益;同时,为在小设备上成形变形程度较大的长杆件提供了一种新方法.     

铝合金拉杆热挤压过程数值模拟

分析了铝合金拉杆的热挤压成形工艺及模具设计.新工艺采用杆部反挤头部正挤的复合热挤压工艺进行生产,使材料利用率和生产率大大提高.运用Deform-2D软件对铝合金拉杆零件热成形过程进行了数值模拟,通过数值模拟获得铝合金拉杆挤压过程中材料内部温度场、应变场、塑性应变场等参数的变化规律.实际生产试验结果表明,对棒料进行热挤压成形是可行的.     

半轴套管热挤压成形数值模拟与实验

根据半轴套管零件的特点,确定了热挤压成形工艺方案,采用DEFORM-3D有限元软件对成形过程进行数值模拟,分析坯料在制坯、正挤压和镦粗法兰3个工序中的应变分布、温度场分布和金属流动规律,得到了凸模载荷-行程曲线图;预测成形过程中缺陷产生的可能性,并分析坯料加热温度、凸模挤压速度、模具预热温度3个主要因素对正挤压成形效果的影响。生产验证了该热挤压工艺的可行性,为半轴套管的实际生产工艺的制定提供了参考依据。     

热处理对铝合金药筒热挤压成形影响的模拟分析

针对高强铝合金可挤压性低、伸长率小、难以实现塑性大变形的问题,以某铝合金药筒零件为研究对象,利用DEFORM-2D软件对该药筒坯件的热挤压成形过程进行了仿真分析。对挤压过程中材料的等效应力、应变等参数,以及成形过程中金属的流动规律进行了分析,讨论了均匀化后冷却方式对铝合金棒材挤压成形过程的影响。结果表明,随炉冷却后的坯料在挤压过程中等效应变分布更加均匀,等效应力峰值比水冷的小约10 MPa,而挤压温度每降低50℃,应力差值增大5 MPa,其所需的挤压载荷更小,最低能减少约15%,并通过试验验证了模拟结果的正确性。     

基于数值模拟的铝合金四通管双向挤压精密成形工艺优化

针对四通管传统成形工艺的不足,提出一种铝合金四通管的双向挤压精密成形工艺。首先,根据铝合金四通管双向挤压精密成形工艺的原理,在三维软件SolidWorks中建立坯料和成形工具的三维模型,将其导入Deform-3D中建立数值模拟的有限元模型,进行初步模拟分析。然后,根据文献调研和初步模拟分析结果确定影响零件成形质量的主要因素为坯料温度、挤压速度和模具预热温度。采用正交试验方法对铝合金四通管双向挤压精密成形工艺进行试验设计,以坯料温度、挤压速度和模具预热温度作为试验因素,以最大等效应力和最大冲头载荷作为优化目标,利用Isight软件建立了响应面近似模型并求解得到铝合金四通管双向挤压精密成形最优的工艺参数组合为：坯料温度为374℃、挤压速度为5 mm·s^-1、模具预热温度为281℃。最后,采用优化的参数组合进行模拟验证,得到优化后的四通管零件无成形缺陷,且其最大等效应力和最大冲头载荷与多目标优化结果的误差小于3%。模拟结果表明,所提的四通管双向挤压精密成形工艺可行,可有效提高四通管的生产效率和材料利用率。     

铝合金外螺旋面挤压成形数值模拟及试验研究

针对大螺距、大螺旋角铝合金外螺旋面(像罗茨机械增压器转子)的成形,本文提出了一种正向热挤压成形工艺。以铝合金6063为例,利用Deform-3D有限元数值模拟软件建立了铝合金外螺旋面挤压模型,并模拟了外螺旋面的挤压成形过程。分析了挤压温度、挤压速度、挤压比和毛坯长度等工艺参数对外螺旋面挤压成形的影响,并根据数值模拟结果进行了相应的挤压试验。结果表明:铝合金外螺旋面表面光洁,齿形填充饱满,长度方向上螺旋角分布均匀;大螺距、大螺旋角的铝合金外螺旋面的挤压成形工艺是可行的。     

锻造铝合金挤压成形工艺研究

对难变形的高硅铝合金活塞进行了工艺性分析,确定采用挤压成形工艺。根据活塞的形状特点、材料特性和技术要求,对活塞的挤压成形进行了数值模拟。根据模拟结果,优化了坯料形状和尺寸,消除了粗晶缺陷,得出了合理的工艺方案。结果可为难变形铝合金活塞的挤压成形提供参考。     

汽车轮毂轴管热挤压坯料加热温度的优化选择

利用DEFORM有限元模拟软件,通过对应力场和应变场的数值模拟,分析了汽车轴管挤压成形过程中坯料温度对挤压成形质量的影响。模拟结果表明,40MnB材料在热挤压成形时,将毛坯温度控制在1100℃左右最利于阶梯轴的成形和成形后阶梯轴的力学稳定性及后续的加工。并通过试验对数值模拟所得工艺参数进行了验证。     

基于数值模拟的大口径厚壁深盲孔件热挤压成形工艺参数研究

针对一种大口径厚壁深盲孔件的热挤压成形工艺,利用DEFORM-2D有限元软件,建立了不同尺寸坯料和不同挤压模具角度的轴对称有限元模型,对不同参数下的热挤压过程进行了模拟分析。对模拟结果的分析表明,盲底高度小于300 mm时,热挤压过程中盲孔底部与芯棒过早分离,导致折叠的产生,而在大于300 mm时折叠现象可以忽略不计。模拟给出了盲底高度、挤压模具角度与实心段长度的关系,分析了工艺参数对盲孔内部结构的影响,提出了解决方案。根据分析结果,确定了坯料尺寸和形状以及模具的主要结构参数。与实际热挤压结果进行了比较,吻合较好。给出了热挤压后构件的等效应变分布规律,为进一步确定和优化热挤压工艺参数提供了依据。     

基于FEM的7075铝合金轿车发动机油管接头挤压过程的温度场分析

基于DEFORM-3D软件,分析了7075高强铝合金轿车发动机油管接头热挤压成形过程,揭示了工艺参数对热挤压成形过程中材料最高温度的影响.结果表明,随着挤压速度的增大,最高温度增大;随着坯料加热温度的升高,最高温度下降;随着摩擦系数的增大,最高温度增大;随着模具预热温度的增加,最高温度增加.合理的挤压工艺参数为:挤压速度2～8 mm/s;坯料加热温度390～450℃;摩擦系数＜0.3;模具预热温度400～440℃.     

基于导流系统的铝合金薄壁件挤压模具的优化设计

铝合金薄壁件挤压模具中的导流系统不仅决定着零件的成形质量,也决定了零件的生产效率。如何优化挤压成形模具的导流系统是模具设计的一大难题。本文以某型号铝合金门窗中的薄壁件为例,通过ANSYS模拟软件对其挤压过程进行模拟分析;以导流系统中的金属流速均匀化为目标优化了挤压模具结构,并对优化后的模具匹配了最佳的挤压速度,在提高零件生产效率的同时改善了成形质量。     

内花键轴热挤压成形的数值模拟分析

根据内花键轴零件的形状尺寸特点,分析内花键轴成形的工艺方式,运用有限元软件DEFORM-3D对内花键轴热挤压成形过程进行数值模拟,对成形过程中凸模的载荷-行程曲线和挤压件温度场进行分析,并研究坯料加预热温度和挤压速度对挤压力的影响,分析得到坯料的最佳加热温度范围为1100℃~1200℃,最合理的挤压速度为10mm/s左右,为同类零件的加工及生产提供理论依据。     

铝合金锥形挤压件厚度均匀性控制技术

采用有限元方法对典型的深腔薄壁7075超硬铝合金锥形件挤压成形过程进行了数值模拟仿真和分析.优化了预成形工艺参数及凸模结构.仿真结果表明:终成形时坯料的定位是决定其壁厚分布的关键因素;预成形时采用满压型方式,将凸模的锥角控制在14°～16°之间,利用凸、凹模自导向,可降低成形过程中的材料损伤,并可有效的提高终成形制品的壁厚均匀性.根据仿真的优化参数进行试验验证,结果表明:优化的挤压工艺参数及模具,提高了多工序挤压时深腔薄壁件壁厚的均匀性.该方法应用于壁厚为10mm,腔深270mm的超硬铝合金锥形件的挤压成形生产.在壁厚允差小于1.2mm的要求下,制品的合格率由原来的12%提高到了90%以上.     

铝合金拉杆复合挤压工艺有限元分析

对铝合金拉杆的复合挤压工艺进行了模拟.分析了不同挤压速度下,金属流动、模具和坯料的温度以及成形载荷的分布.对温度的变化和热量散失进行了预测.     

2A12铝合金截止阀阀体成形过程模拟研究

以2A12铝合金替代截止阀阀体材料铅黄铜,采用热挤压的方法对铝合金截止阀阀体进行成形,并通过实验和FORGE有限元软件模拟对挤压过程进行了深入的对比研究,并对实验过程进行了优化处理。模拟结果显示在挤压结束之后并没有出现挤压力突增的现象,但在阀体的脚部出现了充填不饱满,同时安装气门嘴帽处发现了少量的缺陷;通过挤压实验得到的结果与数值模拟结果一致,安装气门嘴帽部位出现了裂纹,但外观上铝合金截止阀的成形质量较好,这与2A12铝合金的成形流动性有较大关联。通过改进工艺:将阀体的脚部圆角从2 mm增大到了2. 5 mm,并适当的将2A12铝合金的成形温度提高到455℃,有效地提高了铝合金阀体的成形性。     

铝合金微通道扁管热挤压成形数值模拟

铝合金微通道扁管热挤压成形中温度变化对成形质量有重要的影响。通过Gleeble热压缩试验,研究了AA3102铝合金的流变应力关系,并基于带线性软化项的修正的Voce硬化模型建立了该合金的本构关系。基于此模型,利用Qform-Extrusion软件平台建立了微通道扁管挤压成形的有限元模型,并通过与现场生产试验对比验证了模型的准确性。利用验证的有限元模型,以峰值挤压力和模孔出口处产品温度为目标变量,进行了仿真模拟正交试验研究。研究结果表明,峰值挤压力随着坯料温度梯度的增大而增大,模孔出口处扁管峰值温度随着挤压速度的增大而增大,调整挤压速度可以减小扁管温差。     

坯料形状对多阶梯变壁厚铝合金端盖背压挤压成形质量影响

针对新能源汽车涡旋式空调压缩机用多阶梯变壁厚铝合金端盖挤压成形易出现折叠和开裂等成形缺陷的问题,进行了该件背压挤压成形有限元数值模拟,研究了不同形状坯料背压挤压成形过程中的金属流动情况及变形均匀性与缺陷形成的相互关系.结果 表明,饼形坯料成形过程中不变形区造成金属不均匀流动,成形后金属变形均匀系数最大,即变形最不均匀,...     

IN690合金管材热挤压对温度变化的研究

使用数值模拟Marc软件对高温合金管材热挤压进行了数值模拟,研究了挤压速度、挤压坯料初始温度、摩擦系数对管材挤压时坯料、挤压垫、挤压针的温度变化的影响。着重对挤压速度为40mm/s,摩擦系数为0.1,坯料初始温度为1000℃时的条件下的管材挤压进行了数值模拟,研究了挤压对相关零部件的温升情况。