等径三通多向加载挤压成形模拟研究

通过数值模拟的方法分析模具加载方式、坯料温度和模具加载速度对等径三通挤压成形过程的影响规律,优选出合理的工艺方案。     

三通件多向加载成形热力耦合有限元分析

多向加载是通过在轴向和侧向同时或顺序地施加载荷,可以一次成形出多个方向上具有空腔的复杂构件,减少了加工工序,且提高了成形质量,为高效率、高质量成形复杂整体构件(如三通件)提供了有效途径。然而,三通件多向加载成形影响参数多、机理复杂,本文基于DEFORM-3D,建立了三通件多向加载成形热力耦合刚粘塑性有限元模型,并验证了其可靠性。在此基础上确定了加载方案,获得40Cr钢三通件多向加载成形过程中行程载荷曲线及速度场、温度场、应力-应变场的分布规律。结果表明,按本文确定的加载方案,成形初期在水平支管上出现明显的分流线,分流线处易出现裂纹;水平支管先于垂直支管成形完毕,在水平支管成形完毕时水平冲头的载荷迅速升高,而当整体成形快完毕时,水平冲头和垂直冲头的载荷都急剧升高;成形过程中坯料芯部为大变形区,变形速率大,塑性变形热使坯料芯部出现明显温升。该研究为三通件多向加载成形工艺参数的优化,以及缺陷的控制,提供了指导。     

四通阀多向加载成形参数影响模拟分析

采用有限元方法研究多向加载成形,对1045钢、7075铝合金两种典型材料的四通阀多向加载成形过程进行了数值模拟.研究了加载路径、成形材料、模具预热温度、凸模加载速度等因素对四通阀多向加载成形过程的影响.结果表明,调整加载路径可降低合模力并改善凸模受力不均;不合理的加载路径可导致碳钢材料四通阀锻件中出现微裂纹,在本文实验条件下加载路径对铝合金锻件中损伤的影响可忽略;对于碳钢材料的四通阀成形,可不预热模具.     

铜合金三通多向加载挤压成形工艺数值模拟与试验

利用有限元分析软件MSC-Superform模拟铜合金三通多向加载方式的成形过程。通过对多向同步、分步、顺序加载3种不同成形方式的模拟,得出了多向分步加载成形为较佳的工艺方案。根据模拟的工艺参数进行试验,验证了铜合金三通成形工艺参数、模具结构的正确性及可行性,可为类似零件的成形提供参考。     

方形三通件多向加载过程金属流动研究

利用有限元分析软件MSC/Superform来模拟方形三通件的多向加载成形过程.通过分析等效应变图和金属流动速度矢量图,揭示了方形三通件金属流动的规律,为此类零件的工艺设计提供了有价值的参考依据.模拟结果表明,在整个多向加载过程中,金属的流动变化情况比较复杂.采用多向同时加载成形方形三通件是可行的,可节省工序.提高材料利用率.     

基于有限元法的铝合金四通阀多向加载成形过程中的变形特征分析(英文)

采用数值模拟方法,研究7075铝合金四通阀体类零件在多向加载成形条件下成形过程中的材料变形特征。结果表明:四通阀多向加载成形过程中存在正挤、反挤、正挤和侧挤复合、反挤和侧挤复合等4种变形模式。在不同成形阶段,表现出的变形模式依赖于加载路径。一般在变形初期会发生正挤或反挤的变形行为;在变形中期以反挤变形模式为主;在变形终期一般会发生反挤、正挤和侧挤复合变形模式。为提高型腔填充稳定性和减少成形缺陷,在变形初期和中期,应增加侧挤变形行为;在变形终期应减少或避免正挤变形行为。     

多向挤压模具及三通件的成形流动分析

利用有限元分析软件MscMarc来模拟三通阀体零件多向主动加载成形过程。通过对多向同步加载、多向分步加载、多向顺序加载等3种不同成形方式的金属流线,以及加载过程中挤压力曲线的比较,得出了多向分步加载时挤压力曲线平滑,对模具损伤较小,而且不会出现金属折叠,为最佳的加载工艺方案。详细论述了多向分步加载时金属的流动规律,即首先向右方向的凸模1与凹模间的间隙流入,随后才向凸模2与凹模间半圆柱形凸起的空腔流入。     

三通阀体多向模锻工艺研究

针对三通阀体结构特点和性能要求,采用多向模锻近净成形的工艺方法,利用有限元数值模拟方法得到锻件在成形过程中的网格分布、温度场、应力应变场、载荷曲线等,运用分流成形原理提出一种改进方案,有效降低了合模力,为实际生产提供了依据。     

三通阀体零件多向主动加载成形过程数值模拟

利用有限元分析软件Msc.marc来模拟三通阀体零件多向主动加载成形过程.通过对多向主动加载、多向分步加载、多向顺序加载三种不同成形方式的时间-速度图、等效应变云图以及加载过程中做功、挤压力曲线的比较.得出多向分步加载时挤压力曲线平滑,对模具损伤较小,而且不会出现金属折叠,为最佳的工艺方案.通过速度矢量图论述了多向分步加载时金属的流动规律.     

基于DEFORM的履带板多向主动加载成形数值模拟

利用有限元分析软件DEFROM-3D来模拟履带板多向主动加载成形过程。通过对多向顺序加载、多向同步加载、多向分步加载三种不同方式的充型和飞边情况图、等效应力极值-时间曲线图以及上凸模载荷-行程曲线图、侧凸模载荷-行程曲线的比较,得出了多向顺序加载为最佳工艺方案。     

Finite element simulation of aluminum alloy cross valve forming by multi-way loading

Deformation behavior, temperature evolution and coupled effects have a significant influence on forming process and quality of component formed, which are very complex in forming process of aluminum alloy 7075 cross valve under multi-way loading due to the complexity of loading path and the multiplicity of associated processing parameters. A model of the process was developed under DFEORM-3D environment based on the coupled thermo-mechanical finite element method. The comparison between two process models, the conventional isothermal process model and the non-isothermal process model developed in this study, was carried out, and the results indicate that the thermal events play an important role in the aluminum alloy forming process under multi-way loading. The distributions and evolutions of the temperature field and strain filed are obtained by non-isothermal process simulation. The plastic zone and its extension in forming process of cross valve were analyzed. The results may provide guidelines for the determination of multi-way loading forming scheme and loading conditions of the forming cross valve components.     

枝杈类壳体零件多向主动加载成形模具结构参数优化

采用多向主动加载成形枝杈类壳体零件具有很大的优越性,但是最大的困难就是产生飞边。该文开发了一种曲面分模型式的凹模,并通过对主动加载模具的结构参数(凸体的长度、宽度以及凹模下部锥度)进行优化,分析了各自变化条件下飞边产生的情况和各自变形的均匀程度。并结合模拟的充填情况得到了最优的模具结构参数和此类模具结构的设计准则,为多向主动加载,以及模锻过程中减小飞边甚至避免产生飞边提供了理论依据。     

空调联箱多通管内高压成形金属流动规律研究

以空调联箱多通管件为研究目标,运用有限元模拟方法对金属材料的变形过程进行模拟分析.通过分析工件壁厚的分布规律和典型节点的位移规律,由此揭示成形过程的金属流动的一般规律.结果表明:端部补料区金属沿水平方向流动较明显,成形区金属沿支管方向流动较明显,支管问的金属流动量很小,这些规律为成形工艺的选择提供了参考依据.     

气门毛坯数控成形气液控制系统设计分析

通过介绍发动机气门毛坯成形原理,分析了气门毛坯的缺陷及成因,论证了气门毛坯数字化电镦控制的气液控制系统的特点及原理。实验验证了数控系统参数优化的调整对毛坯质量的影响。     

复杂形状钛合金热成形零件工艺仿真及参数优化研究

文章针对某型飞机复杂形状钛合金唇口零件的热成形工艺仿真,提出适当的简化假设,将热成形过程近似为普通冲压,使冲压分析数值模型方便应用于热成形分析中。以eta/DYNAFORM为平台,对TC2钛合金唇口零件的热成形过程进行了数值分析,通过模面设计、毛料形状与成形温度、压边力等工艺参数的优化,试冲获得了满意的成形结果,并指导实际生产。将计算结果与实验对比,计算结果较准确地预测出了实验结果,验证了数值分析方法的实用性与准确性。     

The application of a ductile fracture criterion to the prediction of the forming limit of sheet metals

To predict accurately the forming limit in sheet metal forming, the combination of FE simulation with tension tests is adopted in this paper to determine the material constants p and C in a ductile fracture criterion (DFC), which is advanced by the author. Forming limits of bore-expanding, hemispherical punch bulging and deep drawing (cylindrical, square-cup parts) are predicted by means of the DFC. Comparison of the results predicted by the DFC with experimental values shows that the precision of forming limit predicted by material constants obtained by the combination method is more accurate than that predicted by material constants obtained by the tension method, and that the critical punch stoke and the fracture initiation position in forming processes above mentioned are predicted accurately by the DFC.     

气门电热镦粗工艺的数值模拟

综合运用ANSYS和DEFORM软件对气门电热镦粗工艺的电镦加热过程和电镦变形过程进行了模拟 ,获得了整个电热镦粗过程的加热与变形的详细信息及分布规律 ,提出了消除缺陷的措施 ,为优化工艺参数提供了较为严密的理论依据。