锻造预成形工艺三维塑性有限元模拟

综术了目前锻造成工艺数值模拟的发展现状，对三维锻造过程数据模拟技术的软件系统实现提高了可靠的处理方法，并建立了通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统。     

三维热耦合刚粘塑性有限元数值模拟技术的开发和应用

刚塑性有限元法是模拟热塑性变形的有效手段。本文介绍了可在工作站和微机上运行的三维热刚粘塑性有限元软件及其功能与特色，讨论了软件主要的理论依据和微机化过程。该软件可以进行加热和冷却过程中的温度场模拟，高温下金属塑性成形的速度场和温度场（包括上、下模具）的耦合计算、非稳态塑性成形过程分析；还可模拟和预测金属在热加工中的再结晶过程和内部组织的变化规律。应用所开发的软件，对中心压实法、高温镦粗、拔长、扩孔等三维锻造工艺进行了数值模拟。文章最后实验测定了ＪＴＳ锻造工艺的温度场和三维镦粗试件的晶粒度分布，实验值与模拟值的对比结果表明，数值模拟的结果是可靠的。     

数值模拟在锻造成形中的应用

介绍了锻造成形数值模拟中的刚(粘)塑性有限元基本理论、模拟中的关键技术和实现过程，阐述了锻造成形数值模拟的现状及发展趋势。     

轻卡转向节锻造成形有限元分析

提出了卡车转向节卧式锻造一火成形新工艺。基于刚粘塑性有限元理论,对转向节的一火锻造成形的各个工序建立了三维热力耦合有限元模型。利用大型有限元分析软件对各工序成形过程进行数值模拟,优化得出制坯的合理形状及尺寸,预、终锻过程中金属在型腔的流动过程及充填情况和等效应变及载荷—行程曲线分布,物理实验与模拟结果基本吻合,该工艺已用于实际锻件生产。     

火车车轮制造优化新工艺数值模拟

开发出二维非稳态刚粘塑性有限元计算软件ＲＶＰＦＥＭ，分析了火车车轮锻造中预锻和终锻两个工步的成形过程，给出各主要变形场量的分布。并实现成形过程数值模拟的屏幕动态显示。在搞清车轮成形过程金属流动规律的基础上，优选工艺参数和模具结构，研究出火车车轮成形的最佳工艺流程。     

上机匣锻造时径向筋条成形过程的数值模拟

采用三维刚塑性有限元法模拟了上机匣锻造时径向筋条的成形过程，得到了各主要变形场量的分布及金属流动规律，为合理地确定锻造工艺方案提供了依据。     

有限元模拟在后轴支架锻造设计中的应用

针对汽车后轴支架,进行锻造过程三维有限元模拟和工艺、模具设计。采用刚粘塑性有限元模拟技术,得到锻件内部应力场、应变场等参数,分析了这些参数对锻件塑性变形的影响。在此基础上,对此类锻件传统的锻造工艺进行了改进,将预锻工序由开式模锻改进为封闭飞边闭式模锻。同时,模具设计重点从预成形设计考虑,给出了合理的制坯模具设计。在40MN热模锻压力机上进行了试验,试验表明,模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

锻造过程的反向模拟及预成形设计

本文采用刚塑性有限元技术对截面为 H 型的轴对称锻件锻造过程进行反向模拟和其相关联的预成形设计,应用有限元基正向模拟技术验证反向模拟的预成形设计结果,并与无预成形工步(一次锻造)的锻造过程进行比较。     

压气机静子叶片锻造过程的三维刚粘塑性有限元模拟

利用三维刚粘塑性有限元法对某重型燃机压气机静子叶片的锻造过程进行了数值模拟分析,揭示了叶片锻造变形规律,并以实际锻造工艺试验对其进行了试验验证。锻造工艺试验与数值模拟结果吻合较好,从而验证了数值模拟结果的可靠性。该研究对压气机静子叶片锻造工艺的优化设计具有重要的指导意义。     

基于有限元法的正反向模拟技术在链轨节锻造中的应用

锻造过程的预成形设计是提高锻造质量和降低产品成本的一个极其重要的方面，基于刚一粘塑性有限元法的正反向模拟技术能够从最终的锻件形状直接得出坯料的预成形形状，通过改善设计制坯操作来减少作为飞边的材料浪费。中介绍了覆带链轨节锻造的常规工艺，说明了目前覆带链轨节锻造中存在的问题，阐述了有限元法、预成形设计思想和正反向模拟技术以及它们在覆带链轨节锻造中的应用。     

齿根圆角半径对齿轮冷锻成形的影响

利用Solidworks三维造型软件对圆柱直齿轮进行参数化建模;采用正挤压成形工艺,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟;确定了合适的齿根圆角半径以优化成形工艺,为实际生产提供参考。     

汽车离合器减震轴套精锻成形数值模拟与分析

简述了汽车离合器减震轴套的几种典型成形工艺。基于Deform3D通用有限元软件,应用三维刚粘塑性有限元显式算法对预减震轴套精锻成形过程进行了模拟分析,得出了变形中材料的流动状态和等效塑性应变分布规律。根据有限元模拟分析结果对减震轴套精锻成形工艺参数、模具结构进行了优化设计,并进行了预减震轴套精锻成形工艺试验。试验验证了有限元模拟分析结果,并精锻成形出合格的汽车预减震轴套产品。     

直齿圆锥齿轮精锻成形工艺数值模拟研究

齿轮锻造成形是一个复杂的塑性大变形过程.传统的理论分析方法难以很好地分析其复杂的成形过程及成形规律,而有限元数值模拟可以弥补这一不足.通过基于刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机模拟对直齿圆锥齿轮的温锻和冷锻过程进行了分析,对两成形方法中的模具载荷、应力和应变分布及温度场分布进行了比较.结果表明,温锻成形具有成形载荷小、应力数值小、温度分布均匀等优点.进行了相应的温锻工艺试验研究,为温锻成形技术在工业生产中的应用提供了理论依据.     

轿车差速器齿轮精密成形的有限元数值模拟

对轿车差速器锥齿轮的冷摆辗成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究，利用三维有限元软件-DEFORM模拟其成形过程中的金属流动充填规律和变形力学特征，揭示了其精密成形过程的变形机理。数值模拟结果与实验结果基本吻合。     

热冲盂成形过程的刚粘塑性有限元模拟

采用刚粘塑性有限元法对热冲盂成形过程进行了数值模拟,了刚粘塑性有限元法,并分析了热冲盂成形工艺的模拟结果。     

重型汽车新型同步环精锻成形工艺分析与试验研究

随着汽车制造技术的发展,作为汽车手动变速器关键零部件之一的同步环的锻造工艺也受到重视。锻造成形机理非常复杂,数值模拟是目前塑性成形分析中最有效的方法。介绍重型汽车新型同步环的锻造工艺,阐述精密成形工艺在生产中的运用,并对锻造成形过程进行了有限元数值模拟,模拟锻造成形过程中坯料的变形行为,同时对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹进行预测。结果表明:模拟结果与实际生产相符。利用优化的参数来保证同步环的成形质量,可以有效地提高材料利用率,降低产品生产成本。     

汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟

对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 ,确定适合预成形工艺条件的管材初始尺寸有利于汽车副架液压胀形工艺的实施     

传动轴凸缘叉精密成形研究

建立了传动轴凸缘叉热成形工艺的刚粘塑性有限元模型，采用三维有限元法对凸缘叉成形工艺进行了模拟分析，针对原有工艺出现的问题进行了改进及优化。基于模拟分析的结果，设计出结构合理、寿命较长的预成形及终成形模具，生产出的锻件尺寸精度和力学性能都有较大的提高。     

反挤工艺三维刚塑性有限元模拟及其局部网格细分技术的应用

利用建立的通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统ＳｉｍｕⅢ对方坯料的反向挤压工艺进行了成形过程模拟，分析了金属的流动规律和初始网格划分不合理所引起的误差，进行提出采用局部网格细分以准确地模拟金属的变形规律，模拟结果与文献中的模拟结果和实验结果对比，非常吻合。     

基于DEFORM 3D的凸轮等温锻造工艺数值模拟

运用有限元分析软件对汽车装配式凸轮等温锻造过程进行了数值模拟,计算得到了凸轮在有、无预成形条件下等温锻造过程中的载荷行程曲线、塑性应变、损伤值。结果表明:凸轮最大塑性应变出现在内孔底侧,最大损伤值出现在凸轮外轮廓线附近;预变形可减小等温锻造的成形载荷,改善其塑性应变,减小其损伤值及损伤区域,提高锻件质量和延长模具寿命。