镦挤拔模斜度对成形的影响规律研究

由于坯料在镦挤变形过程中要经过镦粗和挤压变形，给模具参数的选择带来一定的难度。凹模的拔模斜度是影响成形工艺的一个重要参数，关于拔模斜度大小的选取，目前尚无准确的公式、曲线或表格。论文以数值仿真技术为依托，建立了基于刚粘塑性有限元法的镦挤热成形工艺有限元模拟模型，利用塑性成形仿真软件DEFORM-3D对镦挤工艺进行模拟仿真，分析讨论了不同拔模斜度对镦挤热成形过程的影响以及成形过程中可能产生的缺陷，建立了基于数值模拟仿真模拟结果的最佳拔模斜度成形规律曲线，为指导镦挤工艺设计中凹模拔模斜度的选择提供了理论依据，也为其它挤压凹模斜度的选择提供了参考。     

汽车轮毂轴管复合挤压成形数值模拟与试验研究

根据热挤压成形理论,针对汽车轮毂轴管零件自身的特点,采用复合挤压成形工艺进行热成形,借助DE-FORM-3D有限元软件对成形过程进行了模拟、分析。以镦挤成形工序和反挤压成形工序为重点,分析了成形过程中金属的流动规律及应力、应变的分布情况,得到载荷-行程曲线。同时在试验时研究了加热温度、挤压速度、润滑等主要工艺参数对金属流动、应力应变、成形质量和成形力的影响。并以此为依据,对工艺参数进行了优化,验证了数值模拟结果的正确性及该复合挤压成形工艺的可行性。     

空心件镦扁工艺缺陷数值模拟分析

本文运用有限元分析软件Deform，数值模拟了空心扁法兰件镦挤的成形过程以及成形过程中椭圆孔缺陷产生的过程。根据模拟结果，提出了改进方案，优化了模具结构。生产实践验证，这一改进有效地克服了缺陷，成功实现了CAE与冷挤压工艺的结合。     

齿轮温挤精密成形工艺数值模拟

为了降低齿轮的成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮温挤径向导流——约束分流两步成形工艺方案,采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流——约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析。得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷——形成曲线。数值分析结果表明：约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力,有利于金属的流动,保证了齿形充填良好,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。     

异形封头锻件镦挤成形工艺研究

在对某异形封头锻件结构进行分析后,选择模内镦挤成形方式,提出了模具的设计思路。利用Deform-3D软件对此异形封头锻件进行模内镦挤成形模拟,通过优化成形前坯料形状尺寸来满足成形力要求。结果表明,模具结构形式设计合理,坯料形状尺寸优化能够满足成形力要求。     

枝叉管形锻件的剪—挤变形规律模拟实验研究

给出枝叉管形锻件剪－挤变形工艺的理论基础及其工艺性要求。通过物理模拟实验得出一种枝叉管形件－－截止阀体锻件的剪－挤变形关键工艺参数（即成形条件）;通过网格试验研究分析了枝叉管形件剪－挤工艺过程的金属流动情况及其变形规律;由剪－挤和镦－挤成形枝叉管形件的挤压力对比模拟实验,得出剪－挤成形过程挤压力降低规律,并验证了该工艺节能省力的特点。结果表明,利用剪－挤成形新技术可以在千吨级中型锻造设备上开发大型枝叉管形锻件的成形工艺。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

汽车滑动叉闭式模锻工艺研究

针对某型号汽车滑动叉锻件的形状特点,对其进行了闭式模锻工艺分析,金属的主要成形方式为正挤压、镦粗复合成形;根据金属流动规律,在合理的位置设计了余料腔。建立了滑动叉三维数值模型,进行了数值模拟,验证了工艺分析的合理性。根据模拟结果设计了平锻模具,并进行了工艺实验,得到了优质锻件。实验结果表明,相对于开式模锻成形,用平锻一次挤压成形,工步少、材料消耗低,经济效益好。     

汽车转向机摇臂轴精锻成形工艺

介绍了热挤镦加热精整汽车转向机摇臂轴精锻成形工艺,对热挤镦的成形原理及变形过程进行了分析探讨。提出并采用了综合利用各种不同成形工艺特点的复合成形工艺方法来生产转向机摇臂轴这类异形零件,以制订最佳的工艺方法。     

复杂盘饼类铝合金锻件等温成形缺陷分析

以环形座锻件为例,采用实验研究和有限元数值模拟相结合的方法研究了复杂盘饼类铝合金锻件等温成形时缺陷产生的机理.结果表明:采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的径向折叠和穿流缺陷的发生;各区域金属分配不合理会使局部区域因缺少金属而引起充不满或对流折叠,或使局部金属过多引起折叠;增大镦粗时坯料与模具间的摩擦阻力和变形量,可使坯料获得更好的径向分布的流线,最终得到流线分布合理的锻件.     

A286高温合金薄壁管件镦制工艺优化北大核心CSCD

针对某型A286高温合金薄壁管件的薄壁特征镦制成形过程中,容易出现折叠、填充不完全、飞边等问题进行了研究。提出了正挤压和反挤压两种材料流动方式,并利用Deforn-3D有限元软件进行数值模拟。对比分析了两种镦制工艺成形过程中的成形效果、等效应力、等效应变、金属流线和材料流动规律,数值模拟结果表明:与反挤压相比,正挤压成形制件的应力集中明显,金属流线紊乱,且有明显缺陷,采用反挤压镦制工艺更加合理。镦制实验结果表明,采用反挤压镦制成形的制件具有良好的几何特性,无填充不完全、折叠、飞边等缺陷,实验结果与数值模拟结果一致。     

空心件镦扁镦挤过程数值模拟

运用Deform软件对空心扁法兰件镦扁镦挤过程中的缺陷进行数值模拟。根据模拟结果，改进了工艺方案，优化了模具结构。生产实践验证，这一改进能有效克服缺陷。     

直齿圆柱齿轮不同变位系数开放式成形研究

为了降低齿轮的挤压成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮"开放式充填"温挤成形工艺方案,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺.采用MSC/Superform软件,对开放式成形进行了数值模拟分析.数值分析结果表明:开放成形与闭式成形相比可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量.并且根据模拟出的载荷-行成曲线,拟合出载荷-行程函数关系式,得出变位系数为0.2时,成形载荷的功最小,从而为齿轮凹模的设计提供依据.     

组合形活塞销冷镦挤成形工艺方案设计

依据组合形活塞销结构特征,制定了两种多工位冷镦挤成形工艺方案,并应用DEFORM-2D软件对活塞销成形过程进行数值模拟仿真,分析比较了两种方案中金属流动规律、应力分布规律和成形力大小。模拟结果显示:采用制定的两种工艺方案成形活塞销均不会出现折叠、开裂等锻造缺陷,但"两次反挤压+挤锥"的成形工艺方案各工步成形载荷分布更合理。工艺实验结果显示,采用"两次反挤压+挤锥"生产的组合形活塞销满足设计尺寸要求、无折叠和开裂缺陷。数值模拟结果与工艺实验结果相一致,制定的工艺方案可以满足零件塑性成形的设计要求。     

摩托车启动齿预制坯镦挤复合成形工艺研究

通过改变摩托车启动齿预制坯连皮位置,设计了两种镦挤复合成形方案,同时成形凸台和内孔.借助有限元分析软件Deform-3D模拟了摩托车启动齿预制坯的成形过程,分析比较了两种方案中金属流动规律.仿真结果显示,连皮位置设计在圆筒中部时,零件成形质量较高,成形力较小.工艺试验表明,试验结果与数值模拟结果一致.     

局部偏心形状零件的精密塑性成形技术研究

局部偏心形状零件结构比较复杂,广泛应用在机械传动中。本文根据该偏心形状零件结构特点,制定了冷温复合精密塑性成形工艺方案。重点设计了偏心冷镦挤预成形工序及温镦挤终成形工序,设计了偏心镦挤和等温镦挤模具,选择了合理的坯料润滑、模具预热及冷却条件,并进行了偏心形状零件的精密塑性成形实验。实验结果表明,采用该工艺及模具可以生产出尺寸精度较高及力学性能优良的偏心形状零件,且材料消耗少、生产效率高,具有较高的经济实用价值。     

直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟

为了降低齿轮精密成形力,在对闭式镦挤成形齿轮分析的基础上,提出了直齿圆柱齿轮开放成形新方法,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺。用三维刚塑性有限元对闭式镦挤和开放成形两种直齿圆柱齿轮成形方法进行了数值模拟分析。结果表明,开放成形与闭式成形相比,可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。并根据模拟所得载荷-行程曲线,计算出开放镦挤齿形变位系数为0.2时,成形力所作功最小,为“开放镦挤”齿轮凹模的设计提供了依据。     

冷镦挤复合的连接成形工艺分析及模具设计

基于镦挤连接成形的金属塑性变形规律,分析了一次连接成形件的冷镦挤复合成形的形变特点和工艺特点,进行了冷镦挤一次连接成形工艺过程的可行性分析设计和模具设计,并得到了生产实践验证。     

汽车中间轴锻造工艺的优化

传统的汽车中间轴锻造工艺为:自由锻制坯-成形镦粗-预锻-终锻-切边,该工艺对工人操作要求较高,生产效率低。改进的工艺为:成形镦粗-两道次滚挤-终锻-切边。该工艺能降低模具成本和工人的操作难度,提高生产效率。运用数值模拟仿真软件对改进的工艺进行全工序模拟,系统地研究了滚挤模具下压间隙量和坯料规格对锻件填充性能的影响,模拟发现:下压间隙量为6mm时锻件的填充性能最好,飞边少且均匀。最优的坯料规格为准64mm×258mm。实际生产表明:改进的工艺避免了因人工操作产生的不合格件,提高了锻件质量的稳定性。     

带法兰盘的盲孔轴零件镦挤工艺分析

针对法兰盘盲孔轴零件一次镦挤成形困难的问题,结合数值模拟分析对该零件镦挤成形工艺进行多次改进,确定了两次镦挤工艺方案。基于正交试验对改进工艺进行优化,综合折叠角大小、模具载荷及应力分布等因素,确定了最佳的工艺方案。结果表明:采用挤孔-法兰盘一次镦挤-法兰盘二次镦挤成形工艺可有效减小法兰盘拐角处的折叠角度,降低法兰盘开裂的风险;当压力机工作速度为2 mm·s-1,模具圆角R1=5 mm,模具圆角R2=2.5 mm,摩擦因子为0.05时,工件成形质量较优;最后进行实际生产并获得了表面质量良好的法兰盘盲孔轴零件。