风机机壳扩径旋压过程的数值模拟

采用双辊夹持扩旋成形新工艺来加工风机机壳零件,利用ABAQUS软件建立了风机机壳双辊夹持扩径旋压成形过程的三维有限元模型,并利用该模型进行了风机机壳扩径旋压成形过程的数值模拟。获得了成形过程中等效应力、应变及壁厚的分布,并对旋辊进给率对成形件应力应变及壁厚差的影响规律进行了研究。结果表明,等效应力、应变随着旋辊进给率的增大而减小,而最大壁厚差随着旋辊进给率的增大而增大。最后综合考虑得到旋辊进给率的建议取值为0.16 rad.r-1。     

细长变截面非轴对称工件模锻模具优化设计北大核心CSCD

提出采用辊锻后模锻工艺生产细长变截面非轴对称剑条,并采用有限元法分析剑条的模锻过程。以剑条最复杂截面的模锻过程为研究对象,对比了一道次模锻成形和两道次模锻成形过程中金属材料的流动规律。结果表明:一道次模锻成形过程中,金属材料变形量大且分布不均匀,最大等效应变区域的最大主应力为拉应力,该区域易产生裂纹;预锻和终锻两道次成形后,锻件截面最大等效应变和等效应变的标准差均较大幅度降低。通过正交实验对预锻模具结构开展优化,结果表明,上模凹槽深度对锻件横截面等效应变分布的影响最为显著。与一道次模锻成形相比,预锻模具优化后二道次成形锻件的最大等效应变和等效应变的标准差均显著降低。将上述优化方法用于剑条模锻模具其他截面的设计,制造出了满足实际生产需求的模锻模具。     

基于CAE的汽车铝合金控制臂锻造成形工艺

以某汽车右上控制臂为研究对象,选用6082铝合金为锻造材料,分析了产品的结构特点及成形难点,确定了其成形工艺为两道次辊锻、两工位弯曲、预锻和终锻。根据锻模设计理论,采用Solidworks软件设计各道次模具,并通过Deform软件对6082铝合金控制臂成形过程进行模拟,从温度分布、等效应力应变以及金属流动等角度分析了各工序的成形情况。针对成形方案中变形程度最大的预锻工序,采用控制单一变量的方法,分析了坯料始锻温度及摩擦因数对预锻成形的影响。结果表明：预锻时,随着始锻温度的增加,平均等效应力减小,始锻温度在450～490℃时更合理;改善润滑,减小摩擦因数使得模具载荷降低,锻件的最大等效应变减小,有利于成形且提升模具寿命。最后,基于模拟结果结合实际生产进行了试验,得到了与模拟结果相吻合的成形锻件。     

枝芽类控制臂成形工艺研究

针对枝芽类控制臂自由锻制坯一模锻工艺材料利用率及生产效率低、锻件充不满等缺点,提出辊锻制坯、模锻成形的工艺方案。通过对辊锻各道次尺寸参数设计,建立三维几何模型,运用Deform软件对其成形过程进行数值模拟,分析其辊锻制坯及模锻成形过程速度场、成形载荷、等效应力场和等效应变场等变化规律。结果表明：枝芽类控制臂辊锻制坯、模锻成形的工艺能获得成形质量良好的锻件,并提高了材料利用率及生产率。     

钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟

研究钢制三角带轮的成形工艺,通过对旋压成形原理分析和旋轮设计,提出钢制三角带轮热旋压成形的四步成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件对旋压成形过程进行数值模拟.模拟分析了旋轮形状、旋压进给量和旋压进给比对旋压成形质量、等效应变、等效应力、成形载荷以及轴向压紧力的影响.结果表明:所设计的成形工艺、旋轮形状及工艺参数合理可行;锻件变形均匀,成形质量高,成形载荷较小;在各项工艺参数中,旋轮的形状和旋压进给比是锻件成形的主要影响因素.     

基于Deform 3D的阶梯轴冷锻成形工艺有限元分析

对30Cr2Ni4MoV合金钢阶梯轴冷锻成形工艺进行了分析,运用Deform 3D有限元软件对阶梯轴冷锻成形过程进行了模拟,得到了阶梯轴不同方向的最大等效应力及最大等效应变的变化规律。结果表明:随着阶梯轴冷锻成形的进行,阶梯轴最大等效应力与最大等效应变都呈现先增加后保持不变最后减小的趋势,且阶梯轴中心最大等效应力及最大等效应变值都小于边缘最大等效应力及最大等效应变值。     

基于QForm的锥形轴径向锻造数值仿真

为了获得力学性能优良的锥形轴零件,分析了其径向锻造原理及工艺。运用有限元分析软件QForm建立了锥形轴径向锻造数值仿真模型,对径向锻造过程中的等效应力、等效塑性应变及不同转速、进给速度及摩擦系数对其最大等效应力、最大等效应变的影响进行了仿真。结果表明:随着转速增加,最大等效应力、应变逐渐减小;随着进给速度、摩擦系数增加,最大等效应力、应变都逐渐增加。     

曲拐模锻成形过程数值模拟

以锻钢曲拐为研究对象,运用Deform-3D模拟软件中的成形模块对锻件模锻成形变形过程进行数值模拟,分析锻件毛坯在成形过程中的等效应力、等效应变和成形力。通过对锻后的锻件毛坯与工件进行对比,为曲拐模锻成形提供理论依据。     

芯辊进给速度对T形环约束轧制成形的影响

T形环在轧制成形过程中金属流动复杂,截面充填困难。本文利用有限元模拟软件ABAQUS对T形环约束轧制成形过程进行了模拟,得到了不同芯辊进给速度时T形环的等效应变分布、截面充填、轴向宽展以及轧制力变化规律,进而揭示了芯辊进给速度对T形环约束轧制成形的影响规律。     

GH4169合金叶片终锻成形宏观场量规律数值模拟

通过有限元数值模拟,采用选取GH4169合金叶片终锻件上典型截面及追踪预锻件上特征点在整个终锻成形过程中金属流动特点及变化趋势的研究方法,从而较深入全面的揭示了不同工艺参数下叶片终锻成形演化规律.研究结果显示:等效应变及应力场的分布均随着始锻温度的升高而愈均匀;等效应力场、温度场及载荷—行程曲线对于上模下压速度敏感性较...     

基于Forge的铝合金轮毂温锻成形模拟

铝合金轮毂形状复杂、强度刚度要求高。本文分析了6061铝合金轮毂温锻成形工艺。运用模拟软件Forge建立了铝合金轮毂预锻、终锻成形有限元仿真模型,分析了预锻、终锻成形工艺过程中的温度、等效应力分布。结果表明:铝合金轮毂在预锻、终锻成形过程中,整体温度偏差较小;不同成形阶段和不同成形部位,轮毂等效应力值不同;轮毂结构及温锻成形工艺参数对铝合金轮毂温锻件影响较大。     

基于DEFORM 3D的热锻工艺参数对连杆成形的影响分析

运用DEFORM 3D软件对汽车发动机连杆热锻成形进行了数值模拟,研究了不同始锻温度、模具预热温度、模具速度及摩擦系数对连杆热锻成形的载荷、等效应力及金属流动特性的影响。结果表明:随着始锻温度增加,热锻连杆最大成形载荷逐渐减小,最大等效应力减小,而最小等效应力和金属最大流动速度增加。模具预热温度越高,最大成形载荷越小。随着模具运动速度增加,热锻连杆最大等效应力先减小后增加,而最小等效应力则先增加后减小,金属最大流动速度逐渐增加。随着摩擦系数增加,热锻连杆最大等效应力逐渐增加,而最小等效应力基本不变,金属最大流动速度逐渐减小。     

挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响

针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:在定径带横截面处,随着挤压轮转速的提高,稳态下坯料的温度和等效应变速率最大值逐渐增大,中心与边缘速度差逐渐增大,产品成形不稳定。因此,适当地降低挤压轮转速有利于产品的稳定成形。通过连续挤压实验,验证了分层缺陷的存在,数值模拟结果与实验结果一致,证明了模拟结果的有效性。     

基于Simufact的螺旋棒压缩成形数值仿真

针对螺旋棒外形复杂、成形难等,分析了6061铝合金细长棒压缩成形原理,运用Simufact建立了压缩成形数值仿真模型,对不同加热温度、压缩速度下螺旋棒的等效应力及等效应变和不同成形阶段它们的分布进行了仿真分析。结果表明,随着加热温度增加,等效应力及等效应变都逐渐减小;随着压缩速度增加,等效应力及等效应变都逐渐增加;在铝合金螺旋棒不同压缩成形阶段,等效应力及等效应变分布位置不同。     

工艺参数对齿轮滚轧成形过程的影响研究

采用有限元方法对齿轮滚轧成形过程产生折叠、凸耳缺陷的原因进行分析,利用正交试验方法研究滚轧过程中成形温度、摩擦因数、进给速度3个因素对成形过程的影响。模拟结果与数据分析表明:滚轧成形过程中,进给速度对材料等效应力影响最大;3个因素对坯料的等效应变影响相差不大;成形温度对成形载荷的影响最大。以滚轧过程产生缺陷、减小滚压力为目标,确定滚轧成形工艺方案。     

DEFORM模拟支撑辊的锻造

轧机中的关键零件之一支撑辊在轧制设备运行的过程中承受轧辊传来的交变应力。大型支撑辊由大型钢锭锻造而成,但大型钢锭中存在种种缺陷,给支撑辊的质量带来很多问题。针对此问题,采用WHF法能够锻合锻件内部组织缺陷,可改善锻件质量。采用DEFORM软件,模拟WHF法拔长,研究WHF法在锻造拔长过程中对锻件心部的作用。实验研究表明,WHF法在拔长的第3道次时,锻件心部的应力状态由拉应力完全转变为压应力。同时,到第6道次后,锻件心部等效应变达到1.2。通过锻件心部压应力和等效应变值可知,WHF法能够完全破碎锻件内部的组织缺陷,生产出质量合格的支撑辊锻件。     

支承辊微观组织的模拟研究

以锻钢支承辊为研究对象,运用Deform-3D软件中的Microstructure模块,对锻件KD法和WHF法拔长变形过程中的动态再结晶进行数值模拟,考察工件在热变形过程中等效应力、应变、位错密度等因素对锻件微观组织演化的影响,对锻后晶粒尺寸进行预测,为支承辊锻造工艺提供参数依据。     

台阶轴径向锻造锤头数对锻透性和生产率的影响

采用Deform-3D对四锤头和两锤头径向热锻45钢台阶轴过程进行了数值模拟,依据等效塑性应变、平均应力和平均塑性应变在锻件中的分布来研究锻透性及揭示锻件端部缩孔的本质.结果表明:锻件中心的等效应变均大于零,说明10％的压下量已能锻透;锤头数目对锻件中心等效塑性应变的影响不大.采用锻件中心平均应力描述锻件内部的静水压力...     

大落差前轴精细制坯辊锻成形工艺研究

对大落差前轴的精细制坯辊锻成形工艺进行研究,设计出3种精细制坯辊锻件,模拟出最优精细制坯辊锻件,然后用逆推的方法设计出第二道次和第一道次制坯辊锻件,根据辊锻件的截面和长度,使用UG软件对三道次辊锻模进行三维造型。通过Deform 3D有限元软件的模拟,对各道次辊锻件的温度场、等效应变场进行分析,结果表明各道次辊锻件成形良好。     

车钩轭辊锻成形缺陷的数值模拟分析

对车钩轭成形工艺进行了分析,通过建立的有限元三维模型对其成形过程进行了数值模拟,获得了每道次辊锻件尺寸、温度场、应力应变场、载荷等。并分析辊锻不稳定、打滑、飞边大且不均匀、辊锻件长度难以控制等问题的原因,并结合数值模拟结果提出了相应的解决办法。