密封套强力旋压成型工艺仿真过程研究

采用 simufact有限元软件进行数值计算,研究了某密封套的旋压成型工艺过程,得到了旋压过程中等效塑性应变及等效应力分布规律,分析了进给比对筒形件成型精度及旋压力的影响,即密封套旋压成型中间进程的等效塑性应变最大,进给比在一定范围内增大,壁厚偏差变大,成型质量变差。     

基于Deform的椭圆筒形件旋压成形数值模拟

应用Deform 3D软件建立单旋轮椭圆筒形弹塑性有限元模型,通过设置旋轮绕旋轮轴自转、绕芯模主轴公转和沿芯模主轴方向偏移的运动,合成了椭圆筒形件运动轨迹。采用Dynaform软件反求毛坯尺寸,通过有限元模拟,获得了椭圆筒形件旋压过程中应力应变的分布规律,分析了毛坯形状对成形过程的影响。结果表明:旋压对已加工区的影响很小,并不易在后面即将加工的区域产生材料的堆积,最大等效应力变化不大;椭圆长径过渡到椭圆短径的区域内周向形状不均匀最显著,该区域内等效应变大;椭圆筒形件的旋压在实际生产过程中可以采用Dynaform反求出的毛坯为基础,根据具体情况进行修改和完善。     

基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析

基于Simufact.Forming径向锻造模块对某叶片毛坯锻造成形过程进行数值模拟分析,研究了径向锻坯到叶片模锻的成型过程,获得了叶片锻坯在径向锻造过程中等效应变以及锻流线分布规律。深入分析锻坯锻透性,并对径锻成形过程进行理论计算和试验验证。结果表明:适当提高相对压下率能使锻坯变形均匀,采用拉打径向锻造方式能够有效保证锻坯成型的尺寸精度,得到的叶片锻坯模锻充型效果较好,飞边分布均匀,锻坯心部等效应力在锻打时有规律地发生波动,旋转锻打使金属材料沿周向流动,锻流线的扭转角与旋转角相一致,锻坯质量较好,无明显缺陷。     

ZTC4钛合金筒形件等温挤压工艺分析及模具设计

分析了ZTC4钛舍金材料的成型特性,并用MSC／Superform模拟软件对ZTC4钛合金筒形件成型过程进行了模拟。在基于ZTC4钛合金筒形件成型过程中金属流动应力应变分布规律的基础上,结合ZTC4钛合金对温度敏感的特性,最终得出了ZTC4钛合金筒形件温挤压成型的具体工艺参数及合理的模具设计。     

环坯温度分布状态对径轴向轧制变形遗传影响

径轴向轧制是制造大型无缝锻态组织环件的先进塑性成形工艺。径轴向轧制生产中,由于环坯锻造时不同部位的变形和传热条件不同,导致环坯温度分布不均匀,会对轧制过程环件变形和组织演变产生不同的遗传影响,而现有的研究都忽略了这一因素。为此,采用仿真模拟分析方法来研究环坯温度分布状态对径轴向轧制变形的遗传影响。基于SIMUFACT有限元分析软件平台,建立42CrMo大型环件径轴向轧制三维热-力-组织多场耦合仿真模型,并通过耦合环坯冷却模型建立6种不同环坯温度分布状态。通过模拟分析,研究6种环坯温度分布状态对轧制成形环件应变、温度及晶粒尺寸大小及分布的不同遗传影响规律。结果表明,环坯上下表面低温分布状态导致环件轴向应变、温度和晶粒尺寸均值减小,轴向应变均匀性增加、轴向温度和晶粒尺寸均匀性减小;环坯内外表面低温分布状态导致环件径向应变、温度和晶粒尺寸均值减小,径向应变均匀性增加,径向温度和晶粒尺寸均匀性减小。研究结果为径轴向轧制合理调控环坯温度分布状态从而提高成形环件质量提供科学依据。     

反射环对区熔炉温度场的影响

针对悬浮区熔法生长较大直径的单晶硅时,单晶硅外部的轴向温度梯度比内部温度梯度大很多,从而导致硅单晶径向电阻率不均匀及生长裂纹的问题。通过有限元法对生长区熔硅单晶的温度场进行了数值模拟,建立了有反射环和无反射环的两种模型,得到了两种模型下的单晶温度分布图,并对比分析了两种模型下的单晶外表面温度分布及纵向温度梯度分布。研究结果表明,反射环可改善温度场分布,降低单晶硅外表面轴向温度梯度,使晶体径向温度趋于一致,提高硅单晶径向电阻率均匀性,并有效解决了生长过程中单晶硅易出现裂纹的问题。     

筒形件变薄旋压时的芯模研究

本文研究了用滑动芯模进行筒形件的变薄旋压工艺.该工艺改善了固定芯模旋压时工件受单一径向压应力,使其同时受轴向拉应力的作用,缓解了工件扭曲变形.提高了工件的精度.     

无错距强力旋压连杆衬套过程数值模拟研究

以发动机的锡青铜连杆衬套为研究对象,运用DEFORM-3D有限元软件对连杆衬套毛坯的无错距强力旋压过程进行了数值模拟。根据模拟结果,重点分析了在旋压过程中的金属流动速度规律、旋轮的受力以及毛坯的等效应力应变的分布情况。得出了旋压过程中毛坯径向和切向流动速度、大小和方向相似,与毛坯壁厚中心点的流动速度始终相反的正弦分布规律,旋轮所受径向和切向力分布相似且轴向受力最小,旋压过程中等效—应力应变主要分布在旋轮与毛坯的接触区域,远离接触区域的等效—应变较小,毛坯内部存在残余应力等。     

热-机械载荷下梯度材料圆筒的应力分析

对梯度材料圆筒在内外压及非均布温度载荷作用下的应力状态进行理论分析。通过引入弹性梯度因子和温度梯度因子获得热—机械载荷下梯度材料圆筒的应力解析解,进而探讨弹性梯度因子和温度梯度因子对径向、周向和轴向应力分布的影响,为梯度材料圆筒的结构设计提供可靠的理论依据。计算结果表明,应力分量沿壁厚的分布随内外压比值的不同而不同,其中径向应力与坐标位置密切相关,与梯度因子关系不大。对于不同的梯度因子比,存在一最优值使得梯度圆筒内外壁面周向应力差值最小。与内壁处轴向应力相比,外壁处轴向应力对内外压比值的变化更为敏感,并且当弹性梯度因子与温度梯度因子比小于1时,轴向应力几乎不受梯度因子比值变化的影响;而当梯度因子比大于1时,轴向应力迅速减小,且外壁处的减小速度远大于内壁处的减小速度。     

筒形件变薄旋压时的芯模研究

本文研究了用滑动芯模进行筒形件的变薄旋压工艺。该工艺改善了固定芯模旋压时工件受单一径向压应力，使其同时受轴向拉应力的作用。缓解了工件扭曲变形。提高了工件的精度。