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。     

核电主蒸汽超级管道管嘴成形有限元分析

针对核电主蒸汽超级管道管嘴的成形工艺难点:加热工艺、管嘴挤压成形工艺,采用有限元软件ABAQUS分析了影响核电主蒸汽超级管道管嘴成形的主要因素:凸模形状、凸模高度、接触摩擦力和材料温降等。分析结果表明,凸模轮廓直接影响材料的等效塑性应变和管嘴成形尺寸;凸模高度、表面摩擦条件影响管嘴壁厚和高度变化。优化这些影响因素后,进行管嘴一次挤压成形试验,试验结果表明,采用凸形凸模、调整凸模高度、增加润滑条件和降低坯料温降,可以成形出合格的管嘴零件。     

某复杂铝合金盒形件模具降载方案的优化研究

针对一种形状并非完全对称的盒形件,设计了2种不同结构的凸模,并进行了等温挤压。利用有限元模拟分析软件模拟了挤压过程,分析比较了2种方案的挤压成形结果、凸模的载荷-行程曲线、凸模的等效应变分布等,获得优化的挤压方案,并通过试验对模拟结果进行了验证。结果表明,带有内孔的凸模可以有效地降低挤压过程中的载荷,并获得合格的零件。     

凸模锥角对三柱轴式万向节径向冷挤压成形的影响

通过有限元数值分析,比较了不同凸模形状对三柱轴式万向节在径向冷挤压过程中金属流动、挤压力以及凸模内部等效应力分布等方面的影响。研究表明,合适的凸模锥角形状有利于挤压过程金属稳定流动,有效地遏制终了阶段载荷的急剧增加,降低了凸模的最大等效应力水平。工艺试验表明,采用30°的斜锥模能够加工出合格的挤压件。     

In718合金反挤压成形数值模拟

本文基于粘塑性材料模型,应用有限元模拟技术对In718合金高温下的反挤压成形过程进行了数值模拟。分析了不同挤压工艺的金属流变行为和应力应变分布,得出:在高温条件下,In718合金进行等温反挤压,成形质量较好;摩擦不仅降低反挤压成形范围,并且加剧金属表面裂纹的产生;坯料的等效应力分布较均匀,最大等效应力值出现在凸模工作带端点处;无摩擦、凸模球心夹角=60°、反挤压成形温度T=1000℃时得到的等效应变值比较均匀,产品成形质量相对较好。     

Al2024合金半固态触变挤压成形热-力耦合有限元模拟

详细地论述了半固态触变挤压成形热-力耦合粘塑性有限元基本公式,利用Gunasekera流动应力公式,在Marc有限元软件平台上通过二次开发,建立了半固态触变成形计算机仿真模型.通过对Al2024合金半固态触变挤压成形工艺过程热-力耦合有限元模拟知坯料的变形区主要集中在挤压凹模的锥形部位;挤压结束时,制件中心与表面的最大温差约为85℃;制件锥形表面附近的等效Mises应力比其他部位的等效Mises应力大,并且有明显的应力集中现象.凸模行程与载荷曲线的有限元模拟结果与试验曲线吻合较好.     

车用齿轮轴冷挤压成形模拟及反挤压工艺参数优化

针对车用齿轮轴制定了冷挤压成形工艺方案,并对其进行了相应的正、反挤压模具设计。利用Deform-3D进行有限元仿真模拟,对成形件进行等效应变、等效应力、损伤和载荷—行程曲线分析。选取凸模速度、摩擦因数以及凸模锥角3种工艺参数进行正交试验及工艺优化,通过正交试验的方差分析得出摩擦因数对齿轮轴反挤压载荷大小具有显著影响,并得到各参数对成形载荷的影响顺序为:摩擦因数>凸模锥角>凸模速度。最终得到的最优反挤压工艺参数为:凸模速度为25mm/s、摩擦因数为0.10和凸模锥角为25°。优化后反挤压的最大载荷由原来的2.15×10~4 kN减小到1.01×10~4 kN,降低了53个百分点。     

AZ31镁合金保温杯内筒反挤压成形模拟研究

运用DEFORM-3D有限元分析软件模拟了AZ31镁合金保温杯内筒反挤压过程,分析了温度和挤压速度对AZ31镁合金反挤压过程中的等效应力、挤压力的影响。模拟结果表明:凸模圆角处的等效应力值最大;随着温度的升高,所需要的最大挤压力变小;挤压速度越大,最大挤压力越大。     

中厚板的反挤凸柱成形规律

运用有限元软件DEFORM-3D对5 mm厚的20钢中厚板进行了反挤凸柱成形模拟研究,对比分析了封闭式模腔、全开式模腔、半开式模腔挤压成形时材料的变形特点。研究揭示了3种成形方式下金属的流动规律、等效应力及等效应变的分布、载荷与行程的关系,从而可根据成形载荷、凸柱高度与凸凹模行程的关系来合理选择模腔形式。进而研究了凸凹模圆角半径、凸柱直径与坯料初始直径之比d/D、凸凹模下行速度等因素对于各挤压方式下凸柱高度的影响。最后,选取半开式模腔成形凸柱进行实验,实验结果和有限元模拟结果符合较好,验证了有限元模拟的准确性。     

基于ANSYS的钎头壳体温挤压凸模等效应力分析

运用有限元分析软件ANSYS的接触分析,对钎头壳体温挤压凸模进行了数值模拟。从不同摩擦系数和不同转折处圆角半径两个方面,对凸模挤压过程进行了轴对称分析,得到了凸模的等效应力场分布,得出凸模工作的危险区域,确定了凸模和坯料之间的摩擦系数取值在0.1左右,凸模转折处圆角半径取值3mm。结合工业考核,对挤压工艺和挤压模具进行了优化。