铝合金型材高速挤压的曲面抛物线形分流桥成形机理

针对铝合金型材挤压有效提高挤压速度并降低成形载荷比较困难的问题，提出曲面抛物线形分流桥设计方法并研究了其成形机理。以空心铝合金型材成形过程为研究对象，在挤压速度超过4 mm·s^-1的高速挤压下，利用金属流动平衡原理设计曲面抛物线形分流桥，运用主应力法计算成形载荷。采用数值计算方法对该结构的分流桥进行了应力和应变场模拟分析。进行了挤压成形试验验证挤压速度、挤压力以及节能增效情况，并进行试验结果的综合评判。在计算和模拟中分别与平面直线形分流桥成形方法的成形载荷、分流桥的应力与变形量等指标进行对比。结果表明，曲面抛物线形分流桥模具受到的突破挤压载荷比平面直线形降低约12.3%,受到的稳定挤压载荷降低约8.3%,分流桥受到的应力降低了26.1%,分流桥变形量降低了15.2%,挤压力降低了10%～20%。     

圆柱直齿轮温挤压精密成形工艺研究

采用温挤压精密成形技术，成功地研制出直齿圆柱齿轮零件，理论和实验证明，新工艺具有优质高效节材节能的特点，非常适合圆柱直齿轮，特别是大模数齿轮的精密成形。     

基于DEFORM-3D的圆柱直齿轮冷精锻成形范围的研究

采用闭式镦锻-空心分流一模两击式的模具结构对圆柱直齿轮的成形过程进行了DEFORM-3D数值模拟,对成形载荷和齿轮充填情况进行分析,从而得出圆柱直齿轮的理论成形范围曲线。该曲线对今后圆柱直齿轮的成形具有指导意义。     

6082铝合金圆柱直齿轮挤压铸造成形及组织性能研究

开展了模数为3、齿数为17的6082铝合金标准圆柱直齿轮挤压铸造试验研究。分析了成形压力和固溶+时效热处理对构件成形品质和组织性能的影响。结果表明，增大成形压力不仅有利于提高熔体流动性，改善齿轮宏观成形品质、消除凝固缺陷，还有利于细化微观组织，提高组织和力学性能的均匀性。当实际成形压力为230 MPa时，获得了成形品质良好、组织和力学性能均匀分布的齿轮构件。经过热处理后，其抗拉强度达到335 MPa,伸长率为11.8%。     

工艺参数对径向分流冷锻成形圆柱直齿轮的影响

圆柱直齿轮冷锻成形载荷较大,制约了其在工业上的应用。以摩擦系数、凹模圆角半径、分流孔径、成形速度为工艺参数,基于径向分流原理,利用浮动凹模工艺对圆柱直齿轮冷锻成形过程进行数值模拟分析,得到了各工艺参数对冷锻成形载荷的影响规律。模拟结果显示,摩擦系数和分流孔径对成形载荷的降低影响大,而凹模圆角半径和成形速度的影响并不明显。     

局部加载约束分流冷锻直齿轮工艺研究

针对直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,提出了基于局部加载一约束分流冷锻圆柱直齿轮新工艺。在浮动凹模基础上,利用有限元软件对新工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中速度场、成形载荷等规律进行了分析,并对比分析了多种成形工艺。结果表明：局部加载一约‘束分流终锻成形工艺可以较好地成形大模数圆柱直齿轮,能避免齿轮成形时产生的折叠缺陷,同时可以显著地降低成形载荷,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

铝合金圆柱直齿齿轮精锻成形试验研究

为优化圆柱直齿齿轮的精锻工艺,用挤压成形工艺、浮动凹模及分流原理挤压成形圆柱直齿齿轮零件,并比较成形零件齿形的饱满程度,对实现圆柱直齿齿轮的精密模锻生产有一定的指导作用。     

大模数高凸台圆柱直齿轮净成形试验研究

采用浮动凹模-梯形槽约束分流方法,设计了大模数高凸台圆柱直齿轮的闭塞式精密成形模具,对其成形过程进行了三维刚粘塑性有限元数值模拟,并进行了试验研究.结果表明,采用浮动凹模-梯形槽约束分流有利于降低成形力,且能得到良好的充填效果和齿轮外观精度及完整的金属流线.试验结果与有限元数值模拟结果能很好地吻合.     

齿轮精密成形技术的研究

研究了直齿圆柱齿轮的冷精锻过程 ,分析了分流孔形状、成形工艺等因素对齿轮成形的影响。结果显示 ,选择适当的分流孔尺寸可以降低成形载荷 ,但作用不很明显。采用凹模运动方式可调的齿轮精锻法可以同时兼顾齿轮上、下角部的成形 ,利于齿轮的填充 ,降低成形载荷     

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。     

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性,在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动特性基础上,提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析,并对该工艺进行了优化。分析结果表明,当凹模速度为冲头速度的1/2时,成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满,成形载荷最小,较传统单向挤压成形载荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究,试验成形齿轮齿形饱满,无塌角缺陷,试验结果与模拟结果基本吻合。     

铅黄铜超塑性挤压评价方法研究

基于金属超塑成型的主要方式是挤压,研究提出一种评价金属材料超塑性的挤压试验方法并设计相应的试验装置,以铅黄铜为基材,以不同挤压温度、压力测定铅黄铜试样的超塑挤压流动性,分析在超塑挤压过程中的流动状态和规律,获得铅黄铜的最佳超塑成型工艺参数,同时验证采用挤压试验方法评价金属超塑性的实用价值。     

径向挤压直齿圆柱齿轮的上限分析

用上限法分析了径向冷挤直齿圆柱齿轮的成形过程，提出了一种动可容速度场，其对齿形渐开线部分未做简化。并运用这种速度场计算分析了摩擦，齿轮的齿数和模数对成形力的影响。     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺及三维有限元模拟

本文在齿轮分流锻造法的基础上 ,提出了闭式模锻———向内分流法两步成形的直齿圆柱齿轮的精锻工艺方案。采用三维刚塑性有限元法模拟了此工艺的成形过程 ,并且和传统的闭式模锻工艺进行了比较分析。从模拟结果可以看出 ,两步成形工艺不仅工作载荷低 ,而且齿形充填良好 ,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案。     

塑性微挤压成形力变化规律的实验研究

针对坯料微型化时,材料的流动应力已不能按照传统塑性加工工艺等比缩小处理问题,采用自行研制的塑性微挤压成形装置,进行微型齿轮挤压实验研究,探讨挤压过程中挤压力的变化规律,分析比较预紧力、挤压速度、摩擦条件对挤压力以及成形试件表面质量的影响。实验结果表明,基于纯铅的常温微挤压实验,预紧力的大小对成形试件的挤出长度影响较大;低应变率时,不同挤压速度下,挤压力无明显变化,材料的率相关性不明显;在不同摩擦条件下,石墨润滑时,挤压力有明显降低,试件表面质量也有较大改善。     

铁路轴承保持架的超塑成形工艺参数优化及成形试验

文章对铸造状态的铝青铜进行了超塑性拉伸试验,并以试验结果为样本,借助Levenberg-Marquardt算法对样本进行学习,建立了铸态铝青铜超塑性拉伸条件与其超塑性性能的BP网络模型。基于所建模型,对铸态铝青铜的超塑性成形工艺参数进行了优化,得到最佳的超塑性成形工艺参数,并以此为依据,进行了铁路轴承保持架的超塑性挤压试验。结果表明,所建模型能够较好地反映材料超塑性拉伸条件与超塑性性能间的内在关系,网络模型的输出值和试验值间的误差较小,说明将人工神经网络用于铝青铜超塑性性能预测是可行和有效的。所预测的铝黄铜最佳超塑性条件能够满足保持架超塑成形的需要,且在最佳超塑性条件下成形保持架具有明显的经济效益。     

高精度直齿圆柱齿轮冷锻成形加工方法的研究

针对真齿圆柱齿轮冷成形难度大的问题,提出了闭式镦挤－－约束孔分流两步成形实用化工艺方案和基于变位理论的齿形凹模修正设计方法,并对１５、４５、２０ＣｒＭｎＴｉ钢质直齿圆柱齿轮冷精锻工艺进行了系统研究。研究结果表明,两步成形法是降低直齿圆柱齿轮冷精锻成形力的有效方法,提出的齿形凹模修正设计方法可获得较高的齿形精度。     

直齿圆柱齿轮冲挤精锻变形分析

将密栅云纹法引入齿轮精锻研究,根据直齿圆柱齿轮冲挤精锻终了阶段锻件分流面的云纹图像导出位移速度场,获得了相应的变形规律,为进一步研究应变分布提供了依据。     

十字槽型锁芯的超塑性挤压技术研究

对十字槽型锁芯的超塑性挤压技术进行了研究。结果表明：利用超塑成形技术生产十字型槽锁芯型材是可行的，成形的制作符合设计要求，且生产率高，材料利用率高，工艺成本低，是一种行之有效的加工工艺。