高速列车制动盘盘毂锻造工艺数值模拟

基于实测的40CrA钢高温应力-应变曲线和热物性参数,建立了高速列车制动盘盘毂毛坯在模锻过程的有限元模型。运用DEFORM-3D软件,对该盘毂的多步骤锻造过程进行热力耦合模拟,得到了应力、应变和温度随时间的变化规律;研究盘毂成形过程的金属流动机制,模拟了产生折叠缺陷的位置;预测了盘毂完全成形所需的锻锤打击次数;对终锻模具的最大主应力进行分析,预测了模具在实际生产中可能产生的塌陷、开裂缺陷及其位置。根据模拟结果进行了生产试制,验证了工艺的可行性和模拟的准确性。     

汽车离合器盘毂冷精整工艺数值模拟与实验研究

提出了利用温(热)精锻-冷精整的方法生产带有异形齿法兰的汽车离合器盘毂件。针对提出工艺中的冷精整成形过程,借助数值模拟软件对冷精整成形过程进行模拟,分析了冷精整凹模的入模角α和盘毂温锻件精整余量δ对盘毂精整过程中的最大成形载荷、最大损伤值、最大径向回弹量以及齿形轴向翘曲角的影响规律。通过分析模拟结果得到,当入模角取80°、精整余量δ取0.3 mm时,可以保证轴向翘曲角取较小值时而成形峰值载荷、最大回弹量和最大损伤值取最小值。经过试验验证,盘毂温锻-冷精整工艺能够生产质量合格的盘毂产品。     

上心盘热模压成形过程的模拟分析

对铁路用上心盘热模压成形过程进行了数值模拟分析,得到了上心盘成形过程的应力场,应变场。对在实验中工艺参数选择及模具修正起到了重要指导作用。     

离合器外齿毂冷挤压成形工艺

对某汽车离合器外齿毂的结构特征进行了分析,针对其内花键成形困难的技术难点,提出了冷挤压成形的工艺方案。通过有限元软件DEFORM-3D对离合器外齿毂冷挤压成形过程进行数值模拟分析,研究了入模半角、毛坯壁厚和摩擦系数对成形载荷及成形质量的影响规律。研究结果表明:当入模半角为45°、毛坯壁厚为6. 0 mm、摩擦系数为0. 12时,离合器外齿毂内花键圆角填充饱满,成形载荷也相对较小。并采用离合器外齿毂冷挤压成形工艺方案进行试验,证明了该工艺方案的可行性及数值模拟结果的正确性。     

上心盘锻造成形过程的有限元模拟

通过上心盘成形过程的有限元模拟，对其速度场、等效应变、等效应力进行了分析，为上心盘锻造成形的可行性提供了理论依据，并对模具设计具有指导意义。     

基于数值模拟的挡泥板成形工艺与模具设计

利用Dynaform对汽车制动盘挡泥板零件进行展开计算,分析了制动盘挡泥板成形过程中金属的流动及应力应变分布规律,利用数值模拟分析的结果得出零件能一次拉深成形,设计的模具结构合理紧凑,灵活可靠,提高了生产效率和零件成形质量的稳定性。     

汽车盘毂冷挤压成形数值模拟与模具设计

根据盘毂零件特点,运用Deform-3D软件对其进行了冷挤压成形数值模拟。对成形过程中关键部位的应力、应变、流速情况作了分析,并在此基础上提出了合理的冷挤压模具设计方案。实验表明,模具工作稳定,冲头载荷低,齿部具有较好表面质量,力学性能好,设备投资少,具有显著的经济价值。     

SiC_p/A356制动盘铸造成形工艺设计和缺陷预测

SiCp/A356复合材料制动盘具有轻质低噪长寿命等突出优点,在城市轨道列车基础制动系统中具有广阔的应用前景。但SiCp/A356复合材料铸造性能较差,成形过程中极易形成气孔、缩孔缩松及裂纹缺陷。本文利用ProCAST凝固模拟软件对制动盘的金属型真空调压成形工艺进行仿真分析,基于流场、缩孔缩松、凝固时间及固相率等结果,确定了制动盘内部成形质量良好的浇注系统设计和浇注工艺参数,成形了内在质量完好的SiCp/A356制动盘。     

GH2674合金大型涡轮盘锻造成形技术

通过热模拟压缩试验研究了变形温度和变形速率对GH2674合金组织和性能影响,试验温度范围为950～1200℃,应变速率为0.01、0.05、0.1和1.0s-1,变形量为65%;同时采用有限元法模拟分析了GH2674合金大型涡轮盘的成形过程,创造性的提出局部成形的方法,并对局部成形过程中应变场及载荷分布情况进行分析,从而确定了GH2674合金大型盘件合适的热成形工艺,并生产出了符合标准要求的直径达φ2200mm的GH2674合金大型涡轮盘锻件。     

汽车离合器盘毂温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对汽车离合器盘毂齿形成形困难的特点,基于闭塞式锻造提出了完整的成形工艺方案。使用Deform-3D模拟软件分析了锻件的始锻温度、连皮厚度及位置对锻件成形时的最大等效应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响。通过数值模拟确定了最佳锻造温度、最佳连皮厚度及位置。模拟结果得到了实验验证。     

汽车盘毂精密锻造工艺仿真研究

汽车盘毂是汽车离合器总成的重要组成零件,要求具有高强、高韧、耐冲击、抗疲劳等综合力学性能。传统的生产工艺由自由锻制坯和机械加工生产,产品力学性能及材料利用率较低,且生产中煤炭炉加热能耗巨大,污染严重。本公司与太原科技大学机械工程学院进行产学研合作,提出汽车盘毂零件的精密闭式模锻成形工艺,并对成形工艺进行计算机仿真计算,通过理论分析和模拟,提出合理的锻造工艺;分析了零件精密闭式模锻变形过程的载荷变化规律、温度变化规律和摩擦系数对零件成形的影响,进一步修正了零件精密闭式模锻工艺。     

异形齿离合器盘毂冷挤压工艺优化分析与实验研究

针对某带有异形齿法兰离合器盘毂的结构特点提出冷挤压成形工艺。结合有限元分析与正交试验设计方法,以异形齿盘毂冷挤压成形峰值载荷、齿形充填情况以及最大损伤值为目标函数进行正交实验设计,并采用有限元模拟软件分析其凹模入模半锥角、凹模过渡圆角半径、坯料直径、摩擦系数和挤压速度对盘毂冷挤压成形性的影响。分析结果表明:凹模入模半锥角、凹模过渡圆角半径、坯料直径对盘毂冷挤压成形性具有显著影响,并得到最佳工艺参数组合为:入模半锥角40°、凹模过渡圆角半径3 mm和坯料直径Φ53.5 mm。工艺试验结果表明,采用优化后的盘毂冷挤压工艺可以生产出质量合格的产品。     

铝合金自行车后花毂锻件温挤压成形技术研究

对某6061铝合金自行车后花毂锻件的温挤压成形技术进行研究.首先通过数值模拟分析了坯料在模具型腔的定位问题,以便于坯料能顺利塑性变形转移到凸缘部分;然后通过对速度场、应力场、应变场、变形网格以及载荷-行程曲线的系统分析,获取了在一定条件下金属坯料在模具型腔内的塑性流动规律,为该产品温挤压成形工艺方案的详细设计以及如何控制和避免成形过程可能出现的缺陷提供参考依据;并通过实验对工艺方案的可行性进行验证.     

高温合金盘热成形工艺多尺度数值模拟及验证

为了系统全面地研究高温合金盘的热成形过程，通过建立高温合金宏微观材料模型，设置热成形工艺参数和边界条件，构建了GH2132高温合金盘宏微观多尺度有限元模型。通过对高温合金盘热成形过程进行数值模拟，研究了高温合金盘热成形工艺过程中的宏观变形和微观组织演变行为，分析了高温合金盘热成形后的宏观变形状态和微观组织分布情况。通过进行高温合金盘热成形物理试验对数值模拟结果进行了验证。结果表明，通过数值模拟能够精确预测高温合金盘热成形工艺过程中的宏观变形和微观组织演变。     

DEFORM-3D单道次锥形件旋压成形过程研究

利用塑性成形软件DEFORM-3D建立了单道次锥形件旋压成形的三维有限元模型,并对有限元模型中旋轮的加工路径进行了研究、分析并加以模拟,最终成功模拟出锥形件成形过程。为后期要进行的单道次轮毂等强度不等厚度旋压成形研究提供了理论基础和模拟条件。     

基于ANN的涡轮盘等温成形过程模拟电路模型

为提高锻件质量和成品率,有必要建立一种适合于实时控制的锻件成形过程模型.利用有限元模拟技术对涡轮盘的等温成形过程进行了虚拟正交试验,通过对成形过程的载荷--行程曲线的分析,建立了粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的人工神经网络(ANN)模型,并将其映射成模拟电路模型.以此模拟电路模型为参考模型,应用于模型参考自适应控制(MRAC)系统,对涡轮盘件等温成形过程进行控制.结果表明,所建立的ANN模型及其模拟电路模型对粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的拟合精度很高,且控制参数始终与模型输出相吻合,为实现盘件成形过程的实时控制奠定了基础.     

TC11钛合金金盘等温流变形成的数值模拟及其生产应用

针对钛合金压气相盘的等温流变成形过程,应用有限元数值方法,对热加工规范许可的某一成形温度和不同应变速率下的流变形形过程进行了分析和比较,模拟结果包括一系列人机交互篡夺成的流变过程图、等效应变场、挤压力曲线及等温度场等,从数值模拟“实验”的角度,对热流变成形过程进行了不可逆过程热力学分析,并对等温流变形形件进行了低倍流线、金相组织、力学性能等的检测。     

支承架数值模拟应用

利用Pro／e对毛坯、模具进行三维造型,利用模拟软件DEFORM-3D对支承架等温锻造成形过程进行数值模拟,得到成形过程中锻件的填充情况以及成形载荷、应变场和应力场的场量分布。通过对比实际零件生产情况再次证明了该软件模拟的可行性及有效性。基于模拟结果,对锻造缺陷的成因进行了初步分析,并提出了成形工艺及模具设计的改进建议。     

动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹的超声波检测

介绍了一种采用A型脉冲反射法手工超声波在轴装制动盘盘毂连接座裂纹检测中的应用案例,针对特定工件的特点,确定了其相关检测工艺参数及工艺验证的方法,如:探头入射角度、晶片面积、波型和探头频率、扫查区域、探头自身尺寸的选取、实物试块制作、灵敏度的标定、参考波的设置。现场检测应用表明,该方法能对动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹实施有效检测。     

圆锥形件拉深过程数值模拟

对圆锥形件的拉深过程进行了数值模拟和实验验证。得到了圆锥形件在冲压成形过程中的位移场、应力场及应变场。对揭示圆锥形件冲压成形机理有重要意义。