铝合金管空拉拔模具磨损仿真预测

分析了铝合金管空拉拔模具的磨损机理,在Deform3D中建立了基于热力耦合的磨损有限元计算模型.采用Archard磨损模型研究了拉拔速度、拉拔长度及摩擦因素对拉拔模具损磨的影响规律.结果表明:模具明显磨损区为锥形变形区末端,在拉拔初期模具磨损最大深度随拉拔速度及拉拔长度呈近似线性增加关系,随摩擦系数的增加而减少且在0.02～0.06和0.2～0.3区间磨损降低幅度很大,而摩擦系数大于0.4以后,变化很平缓,并且在0.3附近磨损深度最小.这对拉拔工艺及模具设计以及模具寿命的预测提供了理论依据.     

基于BP神经网络的挤压模具磨损预测

基于修正的Archard磨损模型,将人工神经网络与有限元分析相结合,用有限元模拟数据作为学习样本,训练BP神经网络模型,以此模型预测挤压模具的磨损,实现了模具寿命的快速预测,也为模具型腔等磨损设计奠定了基础。     

直齿轮温挤压工艺参数分析及凹模磨损数值模拟

采用刚粘塑性有限元法对直齿轮温挤压成形进行热力耦合分析.以成形时所需载荷为评价指标,就影响成形工艺的模具设计参数、齿轮特征参数,摩擦条件和工艺条件进行分组建模分析.分析结果表明:凹模半锥角越小,载荷越小;模数越小,齿数越少,载荷越小,且模数影响显著;摩擦系数越小,载荷越小;坯料加热温度、模具预热温度越高,载荷越小,且坯料加热温度影响显著;而挤压速度对载荷的影响不明显.基于Archard模型模拟了凹模的磨损状况,发现磨损主要集中在凹模成形区,齿腔顶端磨损最为严重.     

5CrMnMo模具钢销盘磨损试验及仿真验证

为了研究5CrMnMo模具钢高温条件下的磨损因子变化情况,通过高温摩擦磨损试验测得不同温球形销-盘试验有限元模型,同时进行了磨损仿真预测,并将仿真结果与试验结果进行比较。结果表型建立的有限元模型适用于预测高温条件下的球形销-盘试验过程中的滑动磨损。     

铝合金切削过程刀具磨损预测研究

为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总结经典的刀具磨损模型,梳理刀具磨损预测模型。铝合金切削过程中刀具主要的磨损机制为黏着磨损、扩散磨损和磨粒磨损。结果表明：在黏着磨损和磨粒磨损的基础上考虑扩散磨损的刀具磨损理论模型最接近实际加工。     

水阀套冷挤压工艺与模具设计及凹模磨损研究

依据Solid Works和DEFORM-3D的数据处理功能对水阀套的冷挤压成形工艺过程进行数值模拟,设计了具有双卸料机构的模具结构,解决了锻件粘结在模具上和顶出不合理的问题。通过正交试验的极差法和方差法,以凹模磨损量为目标变量,分析凹模材料硬度、润滑系数和挤压速度等关键参数对锻件成型质量的影响,从而获得最优工艺参数组合,即凹模材料硬度为62 HRC、润滑系数为0.3、挤压速度为30 mm·s-1。利用DEFORM-3D对最优工艺参数进行数值模拟,探究凹模磨损量与优化前的变化,达到降低凹模磨损量的目的,为实际的锻造生产过程提供理论指导。     

基于光亮带长度的冲裁凸模磨损的仿真预测

磨损是冲裁模具常见的一种失效形式,以预减振盖板零件为分析对象,利用Pro/E软件建立板料冲裁的几何模型,应用Deform-2D模拟软件对板料的冲裁过程进行有限元仿真,分析了冲裁过程中的应力分布状态,研究了冲裁工艺参数对零件光亮带长度及凸模磨损深度的影响。仿真结果表明:光亮带的长度随着冲裁间隙与凸模刃口圆角半径的不断增大而减小,而随着冲裁速度的逐渐增大而增加;凸模的磨损深度随着冲裁间隙的不断增加而减小,而随着凸模刃口圆角半径与冲裁速度的增大呈现出逐渐增加的变化趋势。此外,设计了一副冲压级进模进行试验验证,光亮带长度的模拟值与试验值分别为0.569与0.518 mm,两者之间的相对误差为9.85%,从而验证了利用光亮带长度间接衡量模具磨损情况的可行性。     

铝型材挤出速度对模具磨损程度的影响

基于修正的Archard磨损理论，利用数值模拟技术分析挤压成形阶段模具各个测量点的瞬时温度、压力和速度场的分布，研究挤出速度对模具磨损程度的影响。结果表明：随着铝型材挤出速度的增加，模具各个测量点的磨损量都随之增加；由于模具工作带入口的正压力和温度均较其他部位大，使其磨损量也是最大的，故成为模具失效的主要区域；整个挤压过程有5000个阶段，当挤出速度为10m／min时，P15点的总磨损量为1．45mm，计算结果与实际情况基本吻合，为挤压工艺的制定提供了理论依据和参考。     

模具在不同合模速度下的摩擦磨损分析

为确定滑板的磨损率及磨损机理,以耐磨低合金钢为研究对象,通过在往复式摩擦磨损试验机上进行试验的方法研究了摩擦过程中试样厚度变化规律,并观察接触表面形貌。在实验的基础上修正了Archard模拟模型,并进一步模拟分析了轮胎模具合模速度与磨损的关系。结果表明:耐磨合金钢的磨损以磨粒磨损为主,接触表面没有形成具有保护作用的润滑膜。提高轮胎模具的合模速度时,滑板磨损率变化平缓,但载荷越大,速度对磨损率影响越明显。     

长寿命热锻模的磨损分析与寿命预测

连续锻压生产中,热锻模承受热负荷与机械负荷,将导致热锻模因磨损、断裂、塑性变形、机械疲劳等形式失效,其中磨损失效所占比例最大.基于功能梯度材料和表面熔覆相结合的强化技术试制了长寿命热锻模试样,分析对比了均质热锻模和长寿命热锻模的磨损分布,并对两种热锻模使用寿命进行预测.研究结果表明,采用基于功能梯度材料和表面熔覆相结合...     

某起落架锻件模具的磨损原因分析及改进措施

锻造是一种复杂的塑性加工技术,其中热模锻是较为常见和重要的锻造方式。模锻过程中锻件质量的好坏受多种因素的影响,而模具的好坏则直接影响锻件的质量、成本、生产率和市场竞争力。实际锻造过程中,锻模通常在极高的动载荷或静载荷反复作用下工作,其工作应力极高,工作条件非常苛刻,工作时锻模的预热、冷却、润滑、氧化皮影响等,都直接影响模具使用情况,所以要尽可能的去改善,以延长模具的使用寿命。     

机匣体锻件模锻成形过程有限元模拟

基于热力耦合模型,采用DEFORM-3D刚塑性有限元模拟软件,对7075铝合金枪械机匣体终锻成形过程进行数值模拟,分析了始锻温度和变形速度对机匣体成形过程的影响,并优化出其模锻[艺参数为:始锻温度450℃度形速度2 mm/s.     

曲拐模锻成形过程数值模拟

以锻钢曲拐为研究对象,运用Deform-3D模拟软件中的成形模块对锻件模锻成形变形过程进行数值模拟,分析锻件毛坯在成形过程中的等效应力、等效应变和成形力。通过对锻后的锻件毛坯与工件进行对比,为曲拐模锻成形提供理论依据。     

Wear Mechanism of Hot Forging Die from the Viewpoint of Diffusion

The occurrence of plastic flow, the formation of the re-quenched zone and heat cracks, etc. have been considered as the reasons for the wear of hot forging die. Besides, the diffusion of the alloying elements within the die steel into works also can be considered to be one reason, because the work contacts the die surface under high pressure and flows over the die surface developing a new surface per each forging stroke and it is repeated many times. In this study, it is assumed that a depleted zone is formed on the die surface as a result of diffusion of alloying elements within the die into the work, the depleted zone breaks away at the critical thickness, and the break-away thickness is equal to the diffusion distances of elements. From these assumptions, the wear rates were calculated. The results of calculation show the remarkable dependence of the wear rate on the temperature on the die surface, and this coincides well with the existent experimental results.     

热锻模预热温度对材料成形及模具磨损的影响

以某微车四拐曲轴为例,采用有限元模拟软件,分析了模具预热温度对成形过程的影响.结果表明,模具预热温度对材料成形及模具磨损有很大的影响.研究结果可以推广到实际生产中.     

数值模拟在齿轮轴毛坯锻模设计中的应用

采用Qform-3D塑性成形模拟软件对齿轮轴毛坯的闭式模锻成形工艺进行了数值模拟.模拟结果为优化锻模结构设计提供了理论依据,最终设计出结构合理的锻模.     

火车车轮全模锻数值模拟

铁路运输朝着高速重载发展,铁道车辆对车轮的要求越来越高,车轮加工新工艺被不断提出。全模锻工艺制造的车轮,其金属力学性能、几何尺寸的精确度均优于其它工艺。本文通过有限元分析软件De-form3D对车轮全模锻加工工艺进行数值仿真模拟,该仿真结果对车轮全模锻加工提供了理论依据。     

Research on Oxidation Wear Behavior of a New Hot Forging Die Steel

Dry sliding tests for the hot forging die steel DM were performed in air under the test temperature at 400-700 °C and the time of 0.5-4 h by a UMT-3 high-temperature wear tester. The wear behavior and characteristics were studied systematically to explore the general characters in severe oxidation conditions. The results showed that a mild-to-severe oxidation wear transition occurred with an increase in the test temperature and duration. The reason was clarified as the unstable M₆C carbides coarsening should be responsible for the severe delamination of tribo-oxide layer. More importantly, an intense oxidation wear with lower wear rates was found when the experimental temperature reaches 700 °C or after 4 h of test time at 600 °C, which was closely related to the degradation behavior during wear test. Furthermore, a new schematic diagram of oxidation wear of DM steel was proposed.     

亚热精密成形过程模具磨损的数值模拟研究

采用数值模拟技术分析了亚热挤压成形阶段坯料及模具上的参量变化。基于修正的磨损模型,将其引入到有限元数值模拟软件中,对亚热挤压过程中模具磨损量的变化情况进行了分析,得到了不同变形阶段的瞬时磨损曲线及一次成形结束时的综合磨损曲线。利用研究结果对模具的磨损寿命进行了预测,与实际情况对比,两者吻合较好。     

曲轴终锻模凸缘部位的磨损分析及提高寿命的措施

曲轴终锻模凸缘部位的磨损失效是导致终锻模最终失效的主要原因.本文运用有限元分析软件Deform3D对曲轴终锻过程的磨损状态进行模拟仿真,并采用最小二乘法拟合得到了预锻连皮(recess)厚度与终锻模最大磨损深度的关系曲线,为提高终锻模具寿命提供了理论参考.