气门顶杆冷挤压过程模具磨损研究

通过分析零件的结构特点,基于气门顶杆的零件图设计出挤压件图。通过Archard磨损模型分析了模具磨损原因。利用DEFORM-3D的数值模拟功能分析了摩擦因数、成形速度和模具硬度对冷挤压成形过程中模具磨损的影响。结果显示:摩擦因数越低,磨损量越小,为了节约成本和简化润滑过程,选择摩擦因数接近0.1的模具磨损量较小且满足工艺要求;成形速度在30mm/s时,凹模磨损量最小,凸模磨损量较低;模具硬度增高,磨损量减小,模具硬度在接近60HRC时磨损量较小且性能稳定。数值模拟的结果为实际生产中加工工艺参数的选取提供了一定的理论指导。     

挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关.采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律.结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大.     

汽车轮毂轴承套圈冷挤压数值模拟分析研究

对某型号汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具进行三维建模,利用Deform软件,设定挤压条件后,对内圈挤压成形过程进行了数值模拟。分析了挤压过程中金属的流动与速度分布,挤压速度和摩擦因子对模具载荷的影响,并对凹模的应力进行了分析,指出应力集中导致模具容易损伤的部位。通过数值模拟分析,提出了减小摩擦因子,提高表面质量的方法,减小应力集中和载荷过大造成的模具损伤,通过优化工艺参数提高挤压成形质量。     

锡基巴氏合金冷挤压仿真研究

针对锡基巴氏合金中存在中间相,导致塑性加工性能存在不足的问题,提出冷挤压成形工艺,并对此进行仿真研究。应用DEFORM-3D数值模拟软件对锡基巴氏合金棒材的冷挤压过程进行有限元分析,对比锡基巴氏合金棒材在不同挤压速度和挤压模角条件下所需的成形载荷及应力、应变分布,获得优化的冷挤压工艺。通过研究确认,当挤压速度为3 mm/s,挤压模角为45°时,锡基巴氏合金棒材的冷挤压成形效果较好,模具寿命较长。研究为锡基巴氏合金冷挤压过程中减小应力集中,保证产品质量,延长模具寿命提供了技术支持。     

基于响应面法对自攻螺钉连接强度的研究

FDS无屑自攻螺钉作为一种薄板连接紧固件在新能源汽车制造行业中应用广泛，针对螺纹孔冷挤压成形质量对自攻螺钉连接强度的影响，利用Box-Behnken法对自攻螺钉冷挤压工艺进行研究。通过响应模型、数值模拟和试验三者相结合的方式对锥台斜角、挤压速度、锥台高度和摩擦系数与成形质量及成形载荷间的关系进行研究，获得最优参数组合：锥台斜角20.16°、锥台高度6.12 mm、挤压速度616.28 r/min和摩擦系数0.36。通过试验验证此种最优参数下螺纹连接强度好，螺纹牙形饱满，能够有效降低成形载荷。     

基于磨损正交试验的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform-3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。     

差速器盖热挤压过程数值模拟

根据差速器盖的特点,分析差速器盖的热挤压成形工艺,以DEFORM-3D为模拟工具对其进行数值模拟。通过正交试验的极差法和方差法,以最大成形载荷为目标变量,分析温度、成形速度和摩擦因数等关键参数,从而获得最优工艺参数组合,即坯料始锻温度为1 200℃、摩擦因数为0.3、成形速度为400mm/s。利用最优工艺参数进行数值模拟,探究最大成形载荷及其优化前、后的变化,达到降低载荷的目的。通过DEFORM-3D的数值模拟功能优化试验条件,为实际生产提供了理论依据。     

基于正交试验的温挤压模具磨损优化设计

以汽车转向螺杆的杯-杆件温热挤压凹模为例,通过对温挤压成形工序的分析,得到影响温挤压凹模磨损寿命的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正交实验表,通过Deform 3D数值模拟软件,基于Archard磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最小为目标获得凹模模具的最优四因素组合,并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大,对实际生产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下,通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶段的磨损量,并预测出模具的使用寿命。     

BP神经网络与遗传算法结合下的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆类杯-杆件的温挤压凹模为例进行模具磨损分析及其寿命预测。以影响温挤压凹模磨损的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子作为工艺参数,并分别选取4个不同水平值,确定四因素四水平的32组温挤压凹模磨损试验方案,通过Deform 3D有限元数值模拟软件进行成形过程的数值模拟。以不同影响因素和对应模具的磨损量为样本训练BP神经网络,建立4个主要因素与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对4个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小、寿命最长。     

基于BP神经网络与遗传算法的温挤压模具优化设计

以汽车转向螺杆类杯-杆件的温挤压凹模为例进行模具磨损分析及其寿命预测。以影响温挤压凹模磨损的4个主要因素,即凹模入口处圆角大小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子作为工艺参数,并分别选取4个不同水平值,确定四因素四水平的32组温挤压凹模磨损试验方案,通过Deform-3D有限元数值模拟软件进行成形过程的数值模拟。以不同影响因素和对应模具的磨损量为样本训练BP神经网络,建立4个主要因素与凹模磨损量之间的映射关系,以温挤压凹模磨损量为目标函数,通过遗传算法对4个影响因素进行组合优化,使凹模磨损量最小、寿命最长。     

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。     

外凸台内齿圈精密成型有限元数值模拟

对外凸台内齿圈件及模具建立了弹塑性有限元模型,分析了零件加工工序过程。构建了相关有限元力学模型,采用数值模拟方法分析了外凸台内齿圈件冷挤压成型过程,研究了成型过程中的相关关键技术,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律。较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷。通过试验研究发现仿真结果和实际符合很好。数值模拟研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义。     

爪极锻造工艺参数多目标优化

随着车载电器技术的不断进步和发展,对发电机爪极发电等性能的要求也越来越高。基于Archard磨损模型,针对影响爪极精锻模具寿命的工艺参数,设计正交试验。通过Deform数值模拟,研究了坯料初始温度、模具初始温度、模具硬度、成形速度以及工件与模具之间摩擦系数对成形载荷和模具磨损的影响。综合考虑多目标因素,优化了爪极成形的工艺参数,分析得到了影响爪极成形载荷和模具磨损量的最优工艺参数.研究表明:按照最优工艺参数精锻模具寿命可以提高57.025%。     

重型车半轴套管镦挤过程中凸模磨损问题的分析

对重型车半轴套管镦挤成形过程中凸模磨损进行了研究。利用DEFORM-3D软件对重型车半轴套管镦挤成形过程进行了数值模拟,分析了不同模具初始硬度和坯料的预热温度对凸模磨损深度的影响。得到了不同硬度与预热温度对模具磨损情况的影响规律。不仅优化了工艺参数,也使锻件缺陷不同程度地减小,为半轴套管的模具设计以及挤压生产提供了指导。     

基于QFORM数值模拟的冷挤压工艺方案设计

基于有限元数值模拟技术,使用金属塑性成形软件QFORM-3D,以锰黄铜HMn60-3材质的套筒为研究对象,成形应力及载荷为评价目标,对最初制定的工艺方案进行数值模拟。经过对模拟结果的分析,发现不同的工艺方案对生产过程中产生的最大应力和最大载荷不同,以此可以找出最优的工艺方案,为冷挤压成形工艺的方案选择提供依据,对实际生产有重要的指导意义。     

多V型皮带轮旋压成形过程的有限元分析

基于动力显式有限元软件,以电磁离合器皮带轮为侧,开展了两个工序的旋压成形工艺的数值模拟,研究了旋压成形过程中材料变形情况,对成形件的应力应变分布进行了分析。模拟结果表明：采用旋压成形工艺,通过设置合理的进给量、芯模转速等参数,成形出的零件不仅形状和尺寸满足要求,而且芯模和旋轮所受载荷不大,旋轮最大载荷为540kN,芯模最大载荷为19kN。该研究对旋压带轮的非线性有限元分析和实际生产中设备的选择具有一定的参考和实用价值。     

内齿轮冷挤压工艺参数分析及模具寿命预测

采用刚粘塑性有限元法对盲孔内齿轮冷挤压成形工艺参数进行了分析,并预测了模具寿命.运用金属塑性成形软件DEFORM-3D,以275减速轴为研究对象,成形载荷为评价指标,就影响成形工艺的模具设计参数、齿轮特征和工艺条件进行分组建模分析.结果表明:凹模芈锥角、模数、齿数对成形载荷影响较大;工艺条件中摩擦系数对载荷的影响最大;而挤压速度对载荷的影响则不显著.最后基于Archard模型预测了模具寿命.分析结果对实际生产具有重要的指导意义.     

采用波形端面凸模的齿轮精锻工艺优化

采用数值模拟和物理试验相结合的方法，对直齿轮精锻工艺进行了分析。试验结果既说明此工艺方案可行，也验证了数值模拟的可靠性，为该工艺方案的优化设计奠定了基础。结合正交试验设计方法和数值模拟技术，以分流角、凸模成形角、反向凸模成形角和分流距4个模具设计的关键参数作为设计变量，以成形时所需工作载荷最小为优化目标，对工艺方案进行了优化。最后引入浮动凹模设计的思想，模拟了采用浮动凹模结构的优化方案的成形过程，采用浮动凹模的优化方案与传统方案和优化方案的模拟结果的对比分析发现，采用浮动凹模可以进一步降低工作载荷。     

小型轴承套圈温挤压工艺及模具设计

以6203轴承套圈为例,通过对套圈的温挤压成形工艺过程、成形性能及工艺设计进行理论分析和设计计算,完成了锻件毛坯尺寸、温挤压成形凸模和预应力组合凹模的设计。基于DEFORM体积塑性成形软件,模拟了轴承套圈温挤压的成形过程,并对变形速度、成形性能、成形质量和温挤压应力进行了分析计算。     

基于Deform的精冲模具磨损特性研究

建立精冲模具磨损有限元分析模型,采用有限元软件Deform 3D 对常温下的精冲凸模磨损进行仿真分析,研究模具材料的硬度、毛坯与模具间摩擦因数和成型载荷等工艺参数对模具磨损的影响。结果表明：凸模边缘的磨损严重,而侧面的磨损量较小;最大磨损深度随着模具材料硬度的增大而减小,随着摩擦因数的增大而增大;反顶力也是影响对凸模磨损的重要因素,最大磨损深度随着反顶力的增大而增大。