加载方式对三通阀体成形的影响

利用有限元分析软件Msc.superform来模拟三通阀体零件不同多向加载方式的成形过程.通过对多向同步加载、多向分步加栽、多向顺序加载3种不同成形方式的时间——速度图、金属流动速度矢量图以及加载过程中挤压力曲线的比较,得出了多向顺序加载为最佳的工艺方案.节省了能源,材料利用率大大提高,其经济效益和社会效益更为可观.     

锥形螺母冷镦挤数值模拟及模具设计

提出了锥形螺母一次冷镦挤复合成形新工艺,设计了采用管坯冷镦挤成形锥形螺母的模具结构,运用Deform-3D有限元软件,模拟分析了锥形螺母冷镦挤成形过程中坯料填充凹模型腔的流动速度场和等效应力场。结果表明:管坯各处的流动应力值均不超过其材料的流动应力极限,金属坯料可以流动到型腔的各个部位,此工艺能够获得形状完整的锥形螺母。     

板材充液拉深动态加载系统开发与应用

液室压力和压边力加载路径是充液拉深工艺中决定零件成形质量的关键工艺参数。针对传统被动加压方式加载路径单一,液室压力较低,不能满足复杂结构零件和高强度材料的成形要求,提出采用闭环控制技术实时调节液室压力和压边力的动态加载方式。设计可控压边和高压增压系统,并应用基于上、下位机的检测控制系统实时调节凸模速度、压边力和液室压力满足设定的工艺参数。在动态加载系统上进行异型结构不锈钢零件的充液拉深试验,动态加载路径下试验件一次整体成形,且表面质量好,贴模精度高。结果表明,充液拉深动态加载系统能够实现复杂加载轨迹和局部高压,适用于复杂结构和高强度材料零件的成形制造。     

双联齿轮精锻成形工艺及数值模拟分析

针对双联齿轮的结构特点,提出了两种双联齿轮成形工艺,设计了坯料的合理形状,建立了三维有限元分析模型。通过工艺分析和不同工艺条件下的材料流动过程三维有限元动态仿真,研究了变形全过程的材料塑性变形行为、流动规律、几何尺寸变化以及成形件几何质量和缺陷等。对比有限元模拟结果发现:闭式模锻工艺齿形填充较差,产生折叠缺陷或充不满现象;挤压成形工艺齿形填充良好,是双联齿轮精锻成形的优选方案。研究结果为双联齿轮成形工艺实用化研究提供了理论指导或技术支持。     

铜合金三通件的不同加载方式对金属成形的影响研究

利用有限元分析软件MSC-Superform2005模拟铜合金三通件多向加载方式的成形过程。分析多向同步、分步、顺序加载三种不同成形方式的金属等效应变以及加载成形时凸模的载荷—行程曲线,得出了多向分步加载为较佳的工艺方案。根据模拟工艺参数,验证铜合金三通件的工艺参数及模具结构的正确性及可行性,为此类零件的成形提供理论及实践参考。     

EQ153汽车杯形轮胎螺母镦挤工艺及模具设计

本文介绍ＥＱ１５３汽车杯形轮胎螺母镦挤成形的工艺及模具结构，详细分析预成形杯料对成形精度及成形时金属流动的影响，给定正确的预成形形状尺寸，使金属体积分配合理，流动顺利，填充充分，保证冷挤压件的精度。     

汽车万向节叉成形过程模拟分析

汽车万向节叉的成形过程是一个复杂的弹塑性大变形过程，毛坯形状、材料性能、温度及工艺参数等均影响其品质。传统万向节叉成形工艺的确定和模具设计主要依赖于设计经验，这种方法往往需要反复试模、劳动强度大、质量不稳定、成本高。传统的经验设计方法已逐渐被模拟设计所代替。本文应用DEFORM软件对汽车万向节叉成形过程进行仿真，得到了成形过程中的金属流动、成形力等变化规律，为成形工艺和模具优化设计，提供理论依据。     

面向高性能塑性成形的多尺度建模仿真研究进展

塑性成形是利用材料的塑性产生变形从而形成一定形状并获得一定性能的工艺方法,是零部件制造不可或缺的重要途径。随着我国航空航天等领域高端装备技术的发展,其关键零部件的高精度高性能要求,迫切需要发展可计算、可设计的高性能塑性成形理论与技术,多尺度建模仿真是实现该需求的关键手段。然而,塑性成形涉及材料非线性、几何非线性和工艺非线性等复杂问题,以及力热加载、特种能场加载、组织性能演化等复杂过程,给多尺度建模仿真提出了挑战。从分析高性能塑性成形的科学问题出发,通过梳理材料多尺度变形响应特征,讨论了塑性成形多尺度建模面临的挑战。给出了近年来多尺度耦合建模仿真方面的新进展,及其在塑性成形过程多尺度响应机理分析及面向高性能的成形工艺设计中的应用,并对其发展趋势进行了展望。     

盖形螺母冷镦挤成形工艺

一、概述图1所示的盖形螺母是高强度紧固件，该零件采用组合结构，由1、2两件嵌合而成，其具体生产工艺过程如下：下料→冷域螺母1→端面挖环形槽→下料→冲盂→齐口铬→检验入库该生产工艺的工序复杂、生产效率低，产品合格率仅有80％左右，难以满足生产需要。我所通过对盖形螺母的结构特点以及材料的工艺特性进行详细分析后，采用一次大变形量的冷锻挤成形新工艺，成功地冷域挤成形7整体盖形螺母锻件。二、冷镇挤成形工艺图2所示为盖形螺母冷锻件图。1．坯料形状和尺寸的确定还料设计正确与否，是冷域挤成败的关键。为了便于送料，有利于…     

基于径向分流和浮动凹模耦合法圆柱直齿轮冷锻成形数值模拟研究

利用径向分流和浮动凹模耦合工艺对大模数圆柱直齿轮冷锻成形过程进行数值模拟分析,得到了该齿轮在变形过程中金属的流动规律和变形机理。模拟结果显示采用此工艺成形圆柱直齿轮既可以成形出完整的齿形,又能够显著降低成形力。对生产实践具有指导意义。     

CAE仿真技术在空调冲压件的模具设计和制造中的应用

采用板料成形有限元分析软件Dynaform5.7对某空调器钣金件的冲压成形过程进行了数值模拟,预测工艺参数如压边力、拉延筋对成形质量的影响。结果表明调整压边力可控制材料的总体流动,有效改善起皱和成形不足等成形缺陷。设置拉延筋直接影响材料的局部流动,增加压料面上相应部位的进料阻力,但如何设置拉延筋的位置、根数和形状是取决能否得到满意的成形质量的关键。通过数值模拟技术调整压边力大小和拉延筋以得到合理的设计方案,改进后方案的成形质量好,无起皱和破裂等缺陷,变形均匀,产品精度符合要求。     

局部加载条件对筋板类构件成形材料流动影响的模拟研究

提取并设计了两种能够有效反映筋板类构件成形特点的T形结构。基于DE-FORM有限元软件,研究了局部加载条件(压下区宽度、过渡区宽度、外端约束)对成形过程中材料流动行为的影响规律。结果表明:随着压下区宽度的减小,材料变形行为从镦挤变形模式逐步向剪切变形模式转变;分流线位置随着压下区宽度的减小显著内移,而压下量对其影响不明显;过渡区宽度和外端约束对筋错移、过渡区鼓包和筋充填深度差影响显著。研究结果为筋板类构件成形过程合理局部加载工艺方案的确定提供指导。     

复杂异形空心构件协同变载液压成形技术

管坯液压成形是制造复杂异形空心构件的先进成形技术,对于提升汽车轻量化水平、实现节能减排具有重要意义。针对现有恒压加载液压成形技术存在构件尺寸分散大、废品率高和模具变形严重的难题,发明了基于液体压力-体积协同变载精确成形工艺,提出通过控制高压液体体积调控模具弹性变形量和构件尺寸精度,尺寸精度比传统压力加载法提高1倍多;提出了合模力随内压全量程可变加载技术,大幅减小模具尺寸,且使模具变形量降到恒定合模力条件下模具变形量的1/3以下;突破双腔内压与多工艺参量协同加载控制技术,实现了双套系统并联成形,生产效率提高近1倍,满足了新能源汽车对高品质、高效率和低成本生产的要求,提升我国汽车关键构件的制造水平。最后,对协同变载液压成形技术的未来研究重点与发展方向进行了展望。     

铝型材多点三维拉压复合弯曲成形工艺

轻量化薄壁型材三维弯曲结构件是高端装备制造业中一种难成形加工的关键零部件。针对此类制件的高精度、低成本的成形需求,提出一种拉弯-压弯相结合的铝合金型材三维弯曲成形工艺,设计多点联动的拉压复合成形单元体结构,通过水平方向由夹钳带动拉弯,垂直方向由各单元体上液压执行机构压弯,实现"W"形三维弯曲零件的成形,并研制成形装备样机。建立分析成形过程及回弹预测的数值仿真模型,通过试验对模型的有效性进行验证,仿真结果与试验结果回弹变形一致,回弹预测最大误差小于15%。此外,研究拉力对矩形截面型材拉压复合成形件回弹变形的影响规律,预拉伸力较补拉伸力对成形件的回弹减小趋势更为明显,当预拉伸力从零达到临界塑性应力Aσ_s时,总回弹减少了26.81%,为保证成形件不发生截面畸变和破裂等成形缺陷,确定了预拉伸力为Aσ_s、补拉伸力为0.3Aσ_s的最优工艺参数。所提出的多点三维拉压复合弯曲成形工艺解决了W形一类型材传统三维拉弯无法实现的多向曲率半径复杂弯曲成形的技术难题,为实现镜面对称结构件的成对一次成形提供了一种新方法。     

圆柱斜齿轮冷锻成形工艺研究

针对圆柱斜齿轮冷锻过程中齿腔充填困难、成形载荷大、模具寿命低的特点,提出了局部加载冷锻圆柱斜齿轮新工艺。利用有限元软件对新工艺进行数值模拟,分析了工艺成形过程中速度场、等效应变等规律,并对比分析了闭式、轴分流和局部加载成形工艺的成形载荷。研究结果表明,局部加载成形工艺可以较好地成形圆柱斜齿,改善齿端部分的充填性能,可显著地降低成形载荷,为此类齿轮的冷锻工艺应用与生产实践提供了理论依据。     

块体材料冷滚打成形变形力研究

简述了块体材料冷滚打成形的基本原理,应用ABAQUS建立了块体材料冷滚打成形的有限元模型并进行了模拟仿真,根据模拟结果,分析了块体材料冷滚打成形过程中变形力的变化情况及各工艺参数对变形力的影响规律。进行了初步的冷滚打成形试验,将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元仿真的正确性。     

盒形件固体颗粒介质板材成形工艺研究

固体颗粒介质板材成形工艺是采用固体颗粒微珠代替刚性凸(凹)模(或弹性体、液体)的作用对板材拉深成形的新工艺。选用非金属固体颗粒介质——GM颗粒作为研究对象,以固体颗粒介质在高应力水平下的体积压缩试验和摩擦强度试验为基础,应用散体力学理论中扩展的Drucker-Prager线性模型构建固体颗粒介质有限元材料模型。以具有非轴对称性的方盒形件为代表,进行固体颗粒介质成形工艺的有限元模拟,研究成形过程中板材的流动特征和壁厚分布规律。工艺试验成功得到方盒形零件,将加载曲线、成形过程变形特征和壁厚分布曲线与数值模拟结果比对较为吻合。分析表明,采用以散体力学为基础建立的固体颗粒介质材料模型进行工艺模拟,能够得到与试验较为接近的变形特征和力能参数,可以应用于制定工艺方案的依据,为该技术在板材成形中的应用起到指导和借鉴作用。     

某型号行星齿轮冷闭塞精锻成形工艺分析

采用数值模拟和物理实验相结合的方法开展了差速器行星齿轮闭塞式冷成形工艺研究,深入分析了变形过程、金属流动场、成形载荷等,并基于浮动凹模技术设计了三层组合凹模结构。模拟结果表明：金属首先充填小端齿形,且大端齿顶溢流槽的存在显著改善了成形末期金属的流动状态,相比无溢流槽时总成形载荷由9550kN减小至5576kN,合模力减小50.72%,仅为2464kN。最后,进行实验试制,所得齿轮齿形充填完整,表面光洁,无需机加工,成形质量较好。     

矩形花键冷挤成形的试验研究

本文对汽车后轿传动轴矩形花键采用冷挤成形工艺生产,进行了工艺分析。设计了矩形花键冷挤成形用齿形组合凹模。对花键采用冷挤工艺成形时的变形载荷、合理毛坯尺寸、花键齿形流动充填情况等,进行了试验研究。试验结果表明:用冷挤工艺生产的花键,表面粗糙度、尺寸精度均满足设计要求,是一种投资少、效率高的少无切削加工花键的先进工艺。本文以IVECO车和跃进车后桥传动轴的矩形花键冷挤成形为例,进行了冷挤组合凹模的设计,试验分析了花键冷挤成形工艺的变形特点。     

带肋板齿轮坯闭式热精锻成形工艺的数值模拟改进

针对某带肋板齿轮坯在原闭式热精锻成形工艺方案下充填不饱满的问题,借助Deform-3D软件模拟锻造成形过程中的金属流动情况,得出成形锻件在原工艺方案下不能充满的原因,在此基础上进行了工艺改进,并进行了试验验证。结果表明:原工艺因变形量过大,打击能量消耗过快,导致成形后期打击力不足,金属不能充满模具型腔;提出了增加预锻工序的改进闭式热精锻成形工艺,数值模拟结果显示改进工艺下的锻件充填饱满,未见锻造缺陷;试验结果与数值模拟结果吻合度较高。