冷挤压组合凹模的寿命估算

冷挤压组合凹模的失效主要是凹模内腔疲劳裂纹的出现，在模具设计的前期较为准确的估算出组合凹模的疲劳寿命是模具优化设计的前提。通过对组合凹模的应力分析后，采用Mises屈服准则的方法把凹模所受的多轴应力转化成单轴应力，再利用局部应力应变法找到了估算冷挤压组合凹模寿命的途径。     

基于DEFORM-3D的汽车花键轴零件冷挤压工艺参数优化设计

基于有限元模拟技术,应用DEFORM-3D软件对汽车花键轴零件的冷挤压成形过程进行了数值模拟,通过改变工艺参数,分析了凸模运动速度、摩擦系数和凹模锥角对挤压工艺的影响。以成形载荷为评价指标,通过正交试验获得了冷挤压成形最佳工艺参数组合,即正挤压时,凸模速度为12mm·s~(-1),摩擦系数为0.05,凹模锥角为60°;反挤压时凸模速度为12mm·s~(-1),摩擦系数为0.05。根据最佳工艺组合参数,进行了实际生产验证,得到质量合格的制件,为花键类汽车件冷挤压成形工艺的制定提供了参考。     

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。     

多层压配组合冷挤压凹模的优化设计

讨论多层压配组合冷挤压凹模的优化设计 ,推导了多层压配组合冷挤压凹模各层的应力和预紧力公式 ,并论证了屈服点分别在各层的内表面上 ;分别建立了在给定 1～ 3层组合凹模的外半径的条件下 ,以提高组合冷挤压凹模的承载能力为目标的最优化设计数学模型 ,以及在满足凹模的承载能力的条件下 ,以减少凹模的结构尺寸为目标的最优化设计数学模型 ;通过优化计算 ,得到了 1～ 3层组合凹模承载能力与最小凹模外半径等关系曲线。     

凹模周期性振动对锥齿轮轴冷挤压的影响

针对锥齿轮轴冷挤压成形过程中挤压件齿形冲不满等问题,尝试采用一种新的冷挤压工艺,即在冷挤压成形过程中给凹模施加周期性振动激励信号。运用DEFORM-3D有限元分析软件构建系统模拟模型,分别对有、无给凹模施加周期性振动两种挤压情形进行模拟,并进行多方面的比较分析。模拟和分析结果表明,相较于凹模固定不动挤压的金属流动最大速度37.8 mm/s,给凹模施加周期性振动能进一步促进金属流动,流动速度大大提高,最大达到85.6 mm/s,网格流线变形程度变小,应力分布变得较为均匀,增大了塑性变形量,降低了成形抗力。     

提高齿轮冷挤凹模寿命的工艺探讨

某厂生产的起动机齿轮 (图 1) ,材质为18CrMnTi,模数 3,齿数 12 ,压力角 2 0° ,其齿形采用冷挤压成形。该零件主要加工工序为 :锯床下料→挤沉孔→冲底→挤齿形缩内孔→倒角 ,铣键槽→渗碳淬火。图 1　齿轮挤压件该齿轮在加工过程中 ,挤齿形缩内孔属关键工序 ,齿形挤压凹模乃关键工装。生产中发现 ,此挤压模使用寿命极低 ,多者挤压 4 0 0 0～ 5 0 0 0件 ,少者仅挤压百余件就产生早期失效 ,失效形式主要为凹模发生塑性变形及开裂。为了提高齿形凹模的使用寿命 ,多年来对其加工工艺作了多次大胆的改进。结果表明 ,改进效果良好 ,使齿形凹模…     

直齿圆柱齿轮冷挤压变过盈量组合凹模设计方法

针对载重汽车用直齿圆柱齿轮冷挤压组合凹模破裂问题,应用有限元分析软件Deform-3D对均匀过盈量组合凹模进行了失效分析,基于均匀过盈量组合凹模失效的原因,提出变过盈量组合凹模的设计方法,通过改变中圈与内圈的接触,得到变过盈量的预紧结构,使预紧状态下模芯的最大切向压应力出现在模芯成形区齿根,以抵消工作状态下出现在该处的最大切向拉应力,改善了模具的应力分布。实际生产过程中模具使用情况良好,无破裂、掉块等情况。研究结果表明,变过盈量组合凹模的设计方法可以避免组合凹模的破裂,此方法为组合凹模的设计提供了较好的依据。     

大模数圆柱直齿轮正挤压数值模拟与实验研究

根据某型圆柱直齿轮的结构特点,提出了正挤压成形工艺。基于数值模拟研究了凹模入模角和坯料直径对成形性的影响。结果表明:当凹模入模角取45°时,凹模型腔充填最好,能获得完美的齿形。采用优化后的工艺参数对圆柱直齿轮进行了冷挤压成形试验。结果表明,冷挤压成形工艺方案适合空心直齿轮的成形。     

变速器花键主轴贯通式冷挤压成形北大核心CSCD

针对载重汽车变速器花键主轴在传统切削加工时生产效率低的问题,考虑开式冷挤压的缺点,提出了贯通式冷挤压成形工艺方案。借助DEFORM-3D有限元仿真分析软件,研究了坯料定位精度、凹模定径带、凹模入模半角和模具间隙对金属流动的影响规律,模拟结果表明:当凹模定径带长度为26 mm、凹模入模半角为28°、凸模直径为Φ46 mm时,花键主轴在成形过程中的弯曲变形量较小,成形质量良好。最后采用贯通式冷挤压成形方案进行工艺试验,得到的挤压件的成形质量和尺寸精度均可满足设计要求,试验证明该工艺方案切实可行,数值模拟结果对工艺试验具有一定的参考价值。     

阀螺钉冷挤压凸模断裂失效分析

针对阀螺钉冷挤压成形时出现的凸模断裂问题,通过对断口的宏观观察,发现有疲劳特征。运用Deform2D/3D对模具的模拟显示凸模台阶圆角过渡处应力集中,等效应力2 930 MPa,超过凸模材料抗弯强度(2 500 MPa),是模具在此部分发生脆性折断的重要原因。为避免凸模阶梯圆角处应力集中,采用组合凸模的设计方法。数值模拟显示,组合凸模在工作时无应力集中。根据改进后的凸模设计方案进行实验,对实验中出现的孔成形凸模硬度不足问题,确定了成形孔的凸模硬度应达到62 HRC,有效的解决了生产中凸模早期失效的问题。     

Planar Twist Extrusion versus Twist Extrusion

A modification of Twist Extrusion (TE) process, Planar Twist Extrusion (PTE) with a die having two flat parallel walls moving by the plunger, was designed and implemented in the present study. Characteristics of the deformed state after PTE and TE as well as pressures involved in the processes were studied by means of experiments on aluminum samples and finite element modelling. The differences in a character of the strain distribution and mechanisms of its accumulation during PTE and TE were established. Both processes permitted mixing of the samples on a microscale.     

挤压角和摩擦对锥形挤压的影响

为了研究锥形件的挤压工艺,采用有限元分析软件ANSYS建立了铝材锥形件挤压成形的有限元分析模型.对挤压工艺的整个过程进行了模拟分析,获得了模具及试件内部的位移场、应力和应变分布,讨论了多种因素对挤压过程的影响.结果表明,锥形件挤压中挤压角与成形压力大体成指数函数关系,铝材挤压时挤压角一般不超过110°;接触摩擦的增大导致模具受力状况急剧恶化;凸模下压距离与应力之间的关系表明,挤压时要选择合适的断面缩减率.     

Extrusion of Steel

It has been predicted that extrusion will largely replace rolling to produce finished products within the next 100 years. This paper presents a brief review of the common extrusion methods, and cites specific production techniques for tubular and solid-shape steel extrusion.     

带螺旋翅挤压件的挤压-旋压过程

通过对旋转模具的挤压-旋压过程的成形分析,得知减小带螺旋翅零件的挤压力是可以实现的。又通过Deform-3D软件对挤压力的分析,得知根据截面减缩率和旋转模具的扭转角可得到旋转模具的最佳旋转速度。     

铝挤压机模拟等温挤压控制系统

为了提高铝挤压制品的质量和产量,提出了模拟等温挤压控制.介绍了铝挤压机模拟等温挤压电气控制系统的系统构成、控制原理及程序设计,对铝型材挤压具有重要意义.     

阀瓣闭式温挤压工艺与模具设计

介绍了阀瓣闭式温挤压工艺及挤压模结构和设计要点。该模具采用浮动的上凹模与下凹模对合结构 ,挤压件在两个凹模和凸模形成的封闭模腔中挤压成形 ,生产的挤压件无飞边。     

P91管材挤压数值模拟及挤压比与挤压力关系曲线图的建立

采用QFORM-3D软件对P91合金管材的热挤压成形过程进行数值模拟,分析了热挤压过程中变形材料的应力、应变和温度场的分布.着重对不同壁厚管坯的成形过程进行模拟,根据模拟数据建立了挤压比与挤压力的关系曲线图,并通过挤压工艺试验对所得的挤压比-挤压力曲线图进行了验证,结果吻合的很好.     

超薄尾翼径向挤压和多步挤压成形的数值模拟

利用有限元分析软件Defrom-3D来模拟超薄尾翼挤压过程。通过对整体模具径向挤压、分瓣模具径向挤压、多步合模挤压三种不同模具的充型、等效应力极值-时间曲线图以及凸模的载荷-行程曲线图的比较,在不考虑现实工况效率的情况下,得出了分步挤压为最佳模具方案。