不同型砧下大型轴类锻件倒棱滚圆过程的数值模拟研究

根据大型轴类锻件的锻造特点,针对平砧、90°V砧和120°V砧分别确立了每种型砧下大锻件的倒棱滚圆锻造工艺,并运用Deform软件对多工步锻造过程进行数值模拟,得到了不同型砧下大锻件倒棱滚圆成形后的尺寸精度和锻件内部应力应变状态。模拟结果表明,运用120°V砧倒棱滚圆可以得到成形质量和力学性能最佳的大型轴类锻件。     

平砧倒棱方柱体的数值模拟研究

应用ANSYS有限元分析软件 ,对方柱体在平砧间倒棱进行了数值模拟。研究了倒棱时内部应力应变分布情况和变形规律 ,为正确制定倒棱工艺提供了理论依据 ,对大锻件的生产有意义———过去被忽略之处得到了新的认识     

轴类大锻件倒棱滚圆后内部质量及尺寸精度研究

轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。为制定准确的倒棱滚圆工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产,应用有限元软件Deform-3D建立相应的分析模型,对倒棱滚圆过程进行模拟。从锻件的尺寸精度和锻件内部应力应变状态两个方面对比分析了平砧、90°V型砧和120°V型砧3种工艺方法。模拟结果表明,运用120°V型砧倒棱滚圆可以得到质量更佳的轴类大锻件。     

车轴倒棱成形工艺及型砧设计

在车轴的锻造生产过程中,型砧的几何尺寸和锻造工艺参数是影响车轴锻件表面质量和力学性能的主要因素。通过几何分析,研究了车轴倒棱时的圆形砧弧面半径与压下量的关系和车轴旋转锻造过程中的变形规律,发现不同的圆形砧弧面半径对应不同的最大倒棱压下量,为保证车轴旋转锻造过程中的尺寸精度,旋转角度、步进量和圆形砧工作带长度之间需满足一定的关系。将上述设计的约束应用于260 mm×260 mm方形坯料的锻造工艺参数设计,同时结合微观组织数值模拟,确定了圆形砧的几何尺寸和相应的车轴倒棱成形工艺参数,为实际生产提供了有力的指导。     

不同型砧下方柱体倒棱工艺研究

利用有限元软件模拟了120°的V型砧和梯型砧的锻造倒棱过程,分析了在不同型砧上倒棱后锻坯塑性变形区的内应力、应变分布和变形规律。结果表明:与120°的V型砧相比,采用梯型砧倒棱提高了锻坯内部的压应力,使锻坯心部和内外表层金属均获得较大的均匀变形,避免了表面裂纹的产生,提高锻件的内部质量;它为正确制定倒棱工艺提供理论依据,对大型锻件的生产实践提供指导。     

弧形砧砧型参数对车轴锻件拔长效率的影响

以不同砧型的弧形砧为研究对象,利用Deform-3D有限元模拟软件对车轴锻件的拔长过程进行了数值模拟研究,分析了不同砧型的弧形砧对拔长效率的影响。研究表明:随着弧形砧的圆弧半径R减小、圆弧所对应的圆心角θ增大,拔长效率增加,所需的最大锻造力也增大。相同工况下,使用带预成形段型弧形砧比使用普通弧形砧对设备的吨位要求更低,且能保持较高的拔长效率,适用范围更广。     

双18护环控制成形锻造的计算机数值模拟

采用计算机数值模拟技术对双18护环几种新的控制成形锻造方案进行模拟,通过对应变场、应力场、温度场和设备载荷模拟结果分析,确定了解决双18护环锻造开裂难题的控制成形锻造方案。     

基于数值模拟的重汽前梁终锻坯料的优化研究

为进一步优化车轴模锻成形工艺,选取某一型号载重汽车前轴作为研究对象,对滚拔-弯曲后的模锻坯料进行终锻成形工艺数值模拟。本文主要分析了某载重汽车前轴整体热模锻成形过程中影响成形质量的主要工艺参数,应用三维实体建模软件UG设计模锻模具,导入有限元分析软件DEFORM-3D中,建立模锻有限元模型,对弯曲成形后的坯料进行仿真模拟,得出变形区应力应变分布以及金属流动规律,最终获得最佳终锻成形方案,为后续终锻坯料结构改进、各工序工艺参数优化及模具设计提供理论指导。     

视镜座锻件锻造过程的数值模拟

使用DEFORM-3D软件对视镜座锻件的热锻过程进行了分析,并对锻造工艺及毛坯分别进行了优化.研究表明,数值模拟结果与实际生产比较接近,可为锻造生产提供关键的参考数据.因此,在很大程度上可减少试验时间和生产成本,提高生产效率.     

数值模拟技术在大型锻件生产中的应用

数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。在钢锭凝固方面,有限元模拟程序MIPS可以分析凝固过程中温度场的分布,确定不同时刻凝固前沿的位置,而且能预测缩孔和疏松的位置及尺寸。使用该程序对220吨钢锭的生产工艺进行优化,成功地解决了疏松进入锭身的问题。在锻造方面,已开发出了基于ANSYS的三维大变形弹塑性、弹粘塑性程序,可以分析复杂的三维金属塑性成形问题。热处理专用软件NSHT不仅可以分析加热、淬火及回火过程中温度场分布,而且可以给出应力的分布及相态的变化过程,并已在实际生产中取得了成功。     

汽车桥壳胀—压复合成形工艺预制坯胀形模拟研究

以某型汽车桥壳为例,结合汽车桥壳胀—压复合成形工艺预制坯的设计方法,确定了预制坯形状与尺寸。根据预制坯的设计尺寸,确定采用两次胀形工艺与有益褶皱相结合的方式进行胀形。通过ABAQUS有限元模拟软件模拟了预制坯两次胀形过程中不同加载曲线对胀形件成形质量的影响,其中:一次胀形3种加载曲线最大胀形压强分别为10MPa、20MPa、30MPa;二次胀形3种加载曲线最大胀形压强分别为10MPa、20MPa、30MPa,分析了理想胀形件的壁厚分布情况。模拟分析表明:通过一次胀形加载曲线2可得到理想有益褶皱,进而增压得到成形质量较好的一次胀形管坯;通过二次胀形加载曲线2最终得壁厚减薄小且所需进给力小的理想预制坯。理想预制坯的壁厚最大减薄为20%,最大增厚为50%,满足汽车桥壳胀—压复合成形工艺压制过程的需要。     

大模数半轴齿轮温精锻成形数值模拟及试验

针对大模数半轴齿轮成形的特点,提出温精锻成形的工艺方案。采用DEFORM-3D有限元分析软件对半轴齿轮的温精锻成形过程进行数值模拟,对影响齿轮成形效果的坯料形状、模具运行速度、坯料加热温度及模具预热温度进行模拟分析;分析坯料在成形过程中的金属流动规律、应变分布、温度场分布,得到了模具载荷-行程曲线;试验验证了该温精锻成形工艺的可行性,为半轴齿轮实际生产工艺的改进提供了参考。     

半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺数值模拟

介绍了一种半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺,该工艺分别在离合器式高能螺旋压力机和液压机上进行锻造和深孔挤压成形.用Deform-3D模拟软件对锻造及深孔挤压复合工艺成形过程进行了三维有限元分析,模拟结果表明,半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺过程设计合理,工件能够良好成形.     

汽车桥壳液压胀形的数值模拟及其实验研究

对汽车桥壳液压胀形进行了数值模拟并进行了实验验证.分析了第1次胀形时液体压力恒定不变、液体压力按轴向压缩量线性变化、极限失稳及胀裂的情况,揭示出起皱的主要原因是液体压力过低,起皱后不利于后续胀形,而胀裂的主要原因是液体压力过高;第2次胀形时试件退火是最终成形成功的重要影响因素.得到轴向压缩量与液体胀形压力间的合理加载路径.     

汽车驱动桥壳成形过程工艺分析及数值模拟

驱动桥桥壳是汽车上重要的承载件和传力件.通过建立了驱动桥壳三维模型和有限元分析,形成一套可靠的数值仿真分析方案.采用理论分析和有限元模拟技术相结合的方法,将CAD软件Pro/E、板料成形模拟软件Dynaform结合起来,进行分析和研究.分析了桥壳类零件成形过程的变形规律和影响因素,改善工艺方案,改进模具设计,提高工作效率,获得有益于工程实际的结论.     

基于ANSYS的拉丝机塔轮轴的有限元分析

利用ANSYS对拉丝机塔轮轴进行模拟,分析塔轮轴在4种拉拔工艺下钢丝对轴的径向力、扭矩等交变载荷下的变形、应力场等,并对断口进行失效分析。结果表明,在拉丝机的4种拉拔工艺中,塔轮轴的总体形变从第二阶梯轴开始,最大变形量出现在挡板前端。塔轮轴的最大变形量1.24mm,最大等效应力336.75MPa,最大等效应变1.67×10-3,最小疲劳寿命2.29年。疲劳敏感曲线随加载历程的变化趋势依次为微变,骤减,趋于稳定。第二与第三阶梯轴的轴肩处受到大小相等、方向相反的载荷作用,使载荷之间的截面发生相对错动,形成剪切形变。塔轮轴的等效应力、应变的峰值集中于轴肩处。塔轮轴失效属于疲劳断裂。塔轮轴在交变载荷下,出现滑移带、挤出脊和夹杂物开裂现象,裂纹核成为微裂纹源,扩展为宏观裂纹,最终达到断裂极限,发生断裂。     

圆柱面力-位移分控多点成形的数值模拟研究

针对多点成形厚向约束不足易产生成形缺陷的现状,论文研究了无模多点成形中提高成形质量的一种新的成形方法,提出了力-位移分控的多点成形模式。讨论了力-位移分控多点成形模式下提高成形质量的机理,给出了实现力-位移分控多点成形的方法。采用数值模拟的方法,对不同曲率半径、板厚、成形力条件下的柱面件成形过程及回弹进行了分析研究。结果表明,采用力-位移分控的多点成形模式较多点摸具成形能获得更好的成形质量与效果;成形力越大,板厚越大,曲率越大,回弹越小。     

基于Forge仿真软件的铸锭镦粗工艺过程数值模拟

采用Forge锻造模拟软件,对材质为H13,重量为20t的八角铸锭镦粗工艺进行仿真模拟,通过对压机速度、锻造火次、镦粗方式等不同参数进行仿真模拟,对坯料镦粗过程的温度场、应力、压机载荷等结果进行分析,选择合适的工艺参数,预测选择合适吨位的压机,为实际生产过程提供有力的理论依据及数据支撑。