带拐角大尺寸悬臂空心铝型材挤压数值模拟与模具设计

针对带拐角大尺寸悬臂空心铝型材,建立三维挤压模和数值仿真模拟分析模型,结合常规等速挤压工艺参数,使用Hyper Xtrude有限元数值分析软件对型材挤压过程进行数值仿真模拟,分析铝合金金属在型腔内流动变形的形态、压力、速度以及模具结构内部应力、弹性变形位移等主要物理场量的数值分布情况,依据挤压过程数值仿真模拟结果对模具设计方案进行验证。实践应用效果表明:有限元数值模拟分析方法可以缩短铝型材设计研发生产周期、减少试模次数、提高生产效率和成品率、降低型材挤压生产成本。     

空心铝型材蝶形模设计与挤压过程有限元数值模拟研究

针对空心铝型材挤压件,采用传统分流组合模具和蝶形模2种设计方案,分别建立三维设计模型,结合常规等速挤压工艺参数,使用有限元数值分析软件Hyper Xtrude分别对2副模具的型材挤压过程进行有限元数值仿真模拟,同时运用软件的优化设计功能对2副模具的工作带分别进行优化设计。分析、比较铝合金金属在模具型腔内流动变形的形态、压力、速度以及模具结构内部应力、弹性变形等参数。结果表明:采用蝶形模挤压成形空心型材时,金属的流动及变形较传统模具挤压时更均匀,分流桥上端流动死区减小,挤压压力曲线平稳,模具的等效应力分布更均匀,延长了模具的使用寿命,提高了生产效率和合格率、降低了生产成本,提高了经济效益。     

汽车半轴管挤压成形缺陷分析与工艺改进

应用有限元分析软件Deform对半轴管的挤压过程进行有限元模拟,分析了第3次热挤过程中半轴管开裂缺陷产生的原因.以此为基础提出双凸模挤压成形的改进工艺,通过对比破坏系数、速度场分布、等效应力和等效应变等主要参数,阐明双凸模挤压工艺的优越性.利用试验方法验证了有限元模拟结果的正确性.最后对双凸模挤压方法制备出的合格半轴管...     

模具几何特征对分层挤压工艺影响的分析

为了获得挤压件更好的材料特性,具有新的模具几何特征的分层挤压逐渐成为研究的热点,其广泛应用于梯度功能复合材料的制备中。分层挤压技术结合了传统挤压和等通道转角挤压的特点。本文首先分析了两种典型的分层挤压模具(角成型压模和梯成型压模)几何特征;然后提出了两种计算坯料等效应变的方法,通过理论计算和有限元仿真计算了两种模具在不同成型角和不同成型单元长度下坯料的等效应变;最后得出不同挤压模具几何特征对分层挤压工艺的影响。     

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。     

基于有限元的镁合金连续挤压-剪切极限图及实验验证

ES挤压极限图(挤压速度-温度机制)能够描述挤压剪切工艺参数对棒材质量的影响,并可优选挤压-剪切工艺参数,本文建立了AZ31镁合金的三维有限元热力耦合模型及计算机仿真条件,模拟了不同挤压速度和预热温度下,ES挤压过程的模口的温度演变和挤压力随时间演化规律,通过对模拟结果数据的线性拟合得到一系列的方程,根据这些方程初步建立了挤压比为32.1时的连续挤压剪切极限图。设计并制造了适合于卧式挤压机上的ES挤压剪切模具,通过挤压工艺试验对所得的挤压极限图进行了验证,结果吻合的很好。ES挤压极限图为设计和加工模具,为生产出表面质量合格的镁合金棒材提供了理论和实践依据。     

含能材料柱状近净成形退模工艺仿真优化分析

近净成形工艺是含能材料的主要成形方式之一,当原料通过近净成形工艺成形后,为了保证退模过程中冲头受力均匀和退模过程顺利,需要对退模过程进行研究。采用通用有限元分析软件ABAQUS建立含能材料柱状近净成形有限元模型,对其退模工艺全过程进行仿真分析,得到了退模过程中模具和冲头的最大应力,并且给出退模过程中的退模力-冲头位移曲线。进一步分析了退模加载速度对退模力的影响,分析了两种典型的加载速度工况下的退模力。结果表明,本文建立的有限元仿真模型能够有效地模拟近净成形退模工艺,为退模工艺的相关参数设计和工程实践提供指导。     

空心圆柱斜齿轮正挤压数值模拟研究

针对空心圆柱斜齿轮的几何特点,利用有限元软件Deform-3D对其闭式模锻工艺和空心坯料正挤压工艺进行模拟分析;利用有限元软件模拟在不同凹模入模角下的正挤压成形过程。结果表明:采用正挤压工艺比闭式模锻更合理;当凹模入模角为80°左右时,可得到几何形状满意的齿轮锻件,成形效果最好,适合空心斜齿轮的正挤压。该研究结果对空心圆柱斜齿轮精锻成形工艺的应用有一定的参考价值。     

镦挤拔模斜度对成形的影响规律研究

由于坯料在镦挤变形过程中要经过镦粗和挤压变形，给模具参数的选择带来一定的难度。凹模的拔模斜度是影响成形工艺的一个重要参数，关于拔模斜度大小的选取，目前尚无准确的公式、曲线或表格。论文以数值仿真技术为依托，建立了基于刚粘塑性有限元法的镦挤热成形工艺有限元模拟模型，利用塑性成形仿真软件DEFORM-3D对镦挤工艺进行模拟仿真，分析讨论了不同拔模斜度对镦挤热成形过程的影响以及成形过程中可能产生的缺陷，建立了基于数值模拟仿真模拟结果的最佳拔模斜度成形规律曲线，为指导镦挤工艺设计中凹模拔模斜度的选择提供了理论依据，也为其它挤压凹模斜度的选择提供了参考。     

多台阶空心件的精密成形及有限元模拟

挤压后的零件不易脱模是多台阶空心零件在挤压成形工艺中的难点.本文介绍了采用分合模机构的挤压工艺,即合模时挤压工件,分模时再顶出.在分析多台阶空心件挤压工艺基础上,运用有限元软件DEFORM对圆台和圆柱两种合适形状毛坯的挤压全过程进行了模拟,分40,55,278,500这4个特征时间步进行分析,得出了金属的流动规律并找到圆柱形是最优的毛坯形状,另外还得到了各个挤压工步的载荷一行程曲线以及侧向胀模力曲线,以便对模具及各种成形参数进行优化.最后按照模拟的工艺参数进行了实验,得出了符合要求的工件.