多型腔锻造过程预锻模形状优化设计

采用刚粘塑性有限元,灵敏度分析和工程优化算法结合的方法,对一典型的多型腔齿轮坯锻件进行了预成形优化设计。通过优化预锻模具形状,可得到完全充满意型腔少无飞行的终锻件,给出了灵敏度分析的基本公式和优化迭代步骤,并提出了贮存灵敏度刚度矩阵,减小优化设计变量的方法,大大提高了程度和运行速度。     

基于变形均匀性的锻造模具形状优化设计方法

以直接设计预成形模具形状为目标,提出并建立了一种控制变形均匀性的灵敏度分析理论和模具形状优化设计方法。以任意单元的等效应变与所有单元的平均等效应变的差值的平方和作为目标函数,Ｂ样条曲线表示模具形状,Ｂ样条曲线控制点坐标作为优化设计变量,优化设计的目标是通过设计预成形模具形状使目标函数最小,即使整个工件的变形尽可能均匀。给出了目标函数的表达形式,详细推导了目标函数、单元等效应变率和单元各应变率分量对优化设计变量的灵敏度,给出了优化设计的步骤。应用该方法对圆柱体平模镦粗工艺进行预成形优化设计,给出了相应的优化设计结果,并提出了一种检验优化结果的变形均匀因子,优化与未优化结果的比较表明优化取得了良好的效果。     

并行遗传算法在模具型腔形状优化设计中的应用

针时挤压模具型腔形状的优化设计，提出了并行微观遗传优化方法，该方法采用多种群的并行微观遗传算法进行优化计算，利用BP神经网络的预测功能获得目标函数值，采用三次样条插值函数表达挤压模具型腔形状。训练BP神经网络模型的导师信号利用刚塑性有限元数值计算获得。以表面栽荷沿凹模型腔轮廓表面均匀分布为目标，建立了优化数学模型，对挤压模具型腔轮廓形状进行了优化设计。采用有限元软件MARC／AutoForge对优化结果进行了有限元仿真，仿真结果验证了优化结果的有效性。     

非等温成形过程中的预锻模具形状优化设计

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法,对非等温成形过程中预锻模具形状进行了优化设计。预锻模具形状采用三次B样条函数表示,B样条函数的控制点作为设计变量,通过优化预锻模具形状,可实现净形锻造,得到无飞边完全充满模腔的合格终锻件。给出了模具形状优化设计步骤,推导了速度灵敏度方程和温度灵敏度方程。最后以一轴对称圆盘锻造过程为例,对预锻模具形状进行了优化设计。     

基于有限元模型的弹性体模具优化设计

应用UG7.0软件建立某弹性体模具总成的三维模型,并通过软件集成技术在有限元软件NX Nastran环境下对模具的重要零件模套进行了有限元分析,获得了该零件在工作状态下的应力分布及位移分布云图,并根据其应力分布情况重新进行了优化设计.仿真结果表明该模套满足强度设计要求,其设计是合理的.这为零部件的结构设计与优化提供了有价值的参考.     

面向对象的可靠性形状优化设计

使用面向对象的程序设计语言Visual C^ 6.0，在面向对象的随机有限元基础上，充分利用结构可靠性优化设计方法的通用性和灵活性，设计了结构可靠性形状优化设计相关的类及其方法。计算结果表明，面向对象的程序设计方法所具有的封装性、继承性和多态性等优点可以简化可靠性形状优化设计方法的编程工作，提高程序代码的重复利用率，并有效地进行内存管理，使得程序结构清晰简洁，方便扩充和维护；并能有效解决由于结构的可靠性形状优化设计中存在的优化设计变量和计算可靠性指标的双重迭代问题引起的对机器内存要求高，程序计算效率低的缺点。     

基于有限元的锻件变形力优化设计

以降低锻件变形力为优化设计目标,采用刚粘塑性有限元法,对锻造预成形优化设计进行了研究。给出了优化设计的目标函数,确定了优化设计的设计变量和优化设计方法,采用FORTRAN语言编制了相应的优化设计程序,并对一典型的轴对称H形锻件进行了优化设计,给出了优化设计的结果。结果表明,经过优化,锻件的变形力明显降低。     

面向对象的结构可靠性形状优化设计

使用面向对象的程序设计语言VisualC+ + 6.0 ,在面向对象的随机有限元基础上 ,充分利用结构可靠性优化设计方法的通用性和灵活性 ,设计了结构可靠性形状优化设计相关的类及其方法。计算结果表明 ,面向对象的程序设计方法所具有的封装性、继承性和多态性等优点可以简化可靠性形状优化设计方法的编程工作 ,提高程序代码的重复利用率 ,并有效地进行内存管理 ,使得程序结构清晰简洁 ,方便扩充和维护 ;并能有效解决由于结构的可靠性形状优化设计中存在的优化设计变量和计算可靠性指标的双重迭代问题引起的对机器内存要求高 ,程序计算效率低的缺点     

汽车锻件加工新技术：锻造生产线设备与热锻模具（三）

三、汽车车桥主动伞齿轮坯锻造生产线设备 1、锻造加热 目前,锻造生产车桥主动伞齿轮坯所使用的加热炉有燃煤炉、燃油炉、燃气(煤气、液化石油气及天然气)炉和电(感应)加热炉。都是根据锻件生产率大小选择炉子规格型号。其中以电加热炉最好:热能利用率高,节能;易实现机械化、自动化、劳动强度低;无毒、无公害,劳动环境好;温度易控制,升温快,加热时间短,易实现少无氧化加热。     

铝车轮旋压模具优化设计

对铝车轮旋压毛坯在高温受力情况下进行了有限元数值模拟,结果表明,传统模具设计不能避免车轮的旋压变形,而新型模具设计能够有效防止车轮变形.对新型模具进行了试验验证,为模具设计优化提供了依据.     

锻造预成形多目标优化设计的研究

采用有限元灵敏度分析方法，首次对锻造过程预成形进行了多目标优化设计研究。多目标包括锻件的形状及其变形均匀性两个方面，优化设计的目标是使锻件的形状和变形均匀性综合性能最好。提出了新的无量纲的锻件形状子目标函数和变形均匀性子目标函数，并给出了总目标函数和各子目标函数的表达形式，并详细推导了各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度。应用该方法对截面为H形的轴对称锻件进行了预成形优化设计，取得了良好的效果。     

NUMERICAL DESIGN OF DIE LAND FOR SHAPE EXTRUSION

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闭式模锻液压模架液压缸的优化设计研究

精密成形技术不仅能节省原材料和能源，缩短生产周期，还能获得复杂形状的制件，提高产品质量和增强其市场竞争力。闭塞模锻是精密成形技术的一个重要分支，模架是这项技术的重要装备。液压模架又是闭塞模锻模架的发展趋势。本文在综合分析的基础上，研制出液压力合模的模架。在该模架液压缸缸体设计中引入第三强度理论和优化设计理论，为缸体结构参数的优化选取提供理论指导。利用该模架成功地锻出轿车等速万向节星形套冷精锻件。这项技术用于生产中，经济效益显著，应用前景广阔。     

基于流函数法的铝型材挤压导流模合理设计

采用模拟试验法和理论分析法研究了导流模内型材挤压的流动机理;提出了确定导流腔最小深度的理论依据;用基于流函数的上限分析法确定了实心薄壁铝型材挤压变形的流线方程、动可容速度场、应变速率场及上限功率;讨论了变形程度等参数对导流模最小理论深度的影响,得出实心薄壁铝型材导流腔深度的理论最小值为导流腔半宽的0.7～0.8倍。理论结果得到了试验证实,为导流模合理设计提供了可靠的依据。     

SHAPE OPTIMIZATION DESIGN OF CRUSH TOOTH USING FINITE ELEMENT METHOD

ＳＨＡＰＥＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＤＥＳＩＧＮＯＦＣＲＵＳＨＴＯＯＴＨＵＳＩＮＧＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＧｏｎｇＫａｉｊｕｎ；ＹａｎｇＱｉｎｇｆｕ；ＺｈａｎｇＪｕｎｘｉａ（ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ｚｈ...     

DESIGN AND MANUFACTURE OF STRAIGHT BEVEL GEAR FOR PRECISION FORGING DIE BY DIRECT MILLING

In the manufacture of straight bevel gears, a precision forging method has been mainly used in recent years and the precision forging die has been usually manufactured using electric discharge machining. However, it is difficult to content the high productivity and low manufacturing cost using electric discharge machining because the gears are produced through a process of several steps. In this article, a design and manufacture of a straight bevel gear for a precision forging die by direct milling is developed in order to improve the productivity and manufacturing cost for the gear production. The tooth profile of a straight bevel gear generated by a quasi-complementary crown gear instead of a usual complementary crown gear is introduced. For this study, first the numerical coordinates on the tooth surface of the straight bevel gear were calculated and the tooth profiles were modeled using a 3D-CAD system. Afterward, the direct milling of the precision forging die of the straight bevel gear in the hardened state was carried out using a CNC milling machine based on a CAM process through the calculated numerical coordinates.     

基于有限元逆向模拟技术的预成形模具设计

介绍了基于刚一粘塑性有限元方法的正向和逆向模拟技术,并将该技术应用于链轨节锻件的复杂锻造工艺的预成形设计,实现了从理想形状的终锻件设计预成形件和预成形模具的目标。所设计的预成形件和预成形模具降低了终锻模具的磨损,提高了材料的利用率,保障了预成形件在后续模具中的定位稳定性,井应用于生产实际,取得了较好的经济效益。     

锻锤锤杆弹性缓冲装置的优化设计

为提高蒸气－－空气锻锤的锤杆寿命，本文在锤杆下端设计－弹性缓冲装置，再通过－球连体使之与锤头连接。对这种的锤村锤头部件进行动态计算，并用复合形法对该缓冲装置的主要技术参数进行了优化设计，在保证该装置对锻锤打击效率影响最小的情况下、提高锤杆寿命。