铝合金汽车转向节精密铸造工艺研究

目的 对某铝合金汽车转向节的精密铸造工艺进行设计与优化研究,以得到合格的铝合金汽车转向节的精密铸造工艺方案。方法 结合铝合金转向节铸件的结构特征、铸件材料特性和铸造经验,在转向节铸件主体部和鹅颈部各开设一个内浇口,设计了铝合金转向节初始浇注方案;通过在初始工艺方案中铸件缺陷较严重的区域设置补缩冒口、在铸件顶部增设排气道等措施给出了铝合金汽车转向节的优化浇注方案,基于ProCAST软件建立了铝合金转向节精密铸造2种浇注方案的有限元模型,对铝合金转向节精密铸造的充型过程、凝固过程及缩孔缩松特性进行了数值模拟与分析。结果 铝合金转向节铸件初始浇注方案的充型过程相对稳定流畅,铸件在凝固过程中有孤立液相区的形成,完全凝固后铸件中间部位存在大面积缩松缩孔缺陷;优化浇注方案能够控制金属液的流动、充型顺序及凝固特性,铸件的整个凝固过程基本呈中间对称分布,最后凝固区域位于补缩冒口内部,最大缩孔缩松率控制在2%以下。结论 优化浇注方案的设计合理且有效,能够有效地消除铝合金转向节铸件的缺陷。     

汽车转向节热锻工艺分析及模具结构优化设计

目的以某皮卡转向节的热锻模具为研究对象,基于热锻成形工艺分析对其模具结构进行优化设计。方法采用DEFORM 3D模拟转向节热锻成形过程,获得金属流动的规律,得到锻件难以充填的原因。继而采用阻力墙结构改进模具,并分析阻力墙对转向节成形过程的影响。结果原始模具长叉外围桥口阻力太小,致使预锻和终锻时长叉处金属过早流向飞边,坯料补给不足,导致长叉未能完全充满,形成塌角。结论"大小台阶"式阻力墙相配合,可以合理设置各方向上的成形阻力,使金属变形均匀,并能在保证成形载荷波动不大的前提下获得较好的充填效果,解决了长叉充不满的问题。     

差速器行星齿轮闭塞锻造成形工艺优化

运用DEFORM-3D软件对差速器行星齿轮的闭塞锻造成形过程进行有限元模拟，将其过程可视化，对成形中可能产生的缺陷进行预测，以降低工艺试验成本；通过分析模拟结果，为模具的选材、结构的优化提供依据。     

气门座圈粉末锻造工艺的数值模拟与实验

目的研究气门座圈的粉末锻造工艺,提高产品的致密度。方法通过建立气门座圈粉末锻造数值模型,分析锻造过程中相对密度的变化过程,研究预制毛坯初始相对密度、锻造加热温度和成形速度对致密化的影响。在此基础上进行粉末锻造实验,并与模拟结果比较。结果随着预制毛坯初始致密度、加热温度的增加以及成形速度的降低,粉末锻造致密度化所需的成形力降低;预制坯初始密度对锻件密度均匀性影响最为显著。经过粉末锻造后的气门座圈,密度从6.6 g/cm~3提高到7.46 g/cm~3,致密度达到96.4%。结论相比传统压制-烧结工艺,粉末锻造可以大幅度提高气门座圈的致密度。     

数值模拟锻造成形的关键技术及应用

介绍了锻造成形数值模拟中的刚(粘)塑性有限元法的基本理论,对模具型腔信息描述、网格划分、边界条件处理等数值模拟中的关键技术做了全面系统的总结,分析比较了处理上述问题的各种方法.并通过实例介绍了应用模拟中的关键技术解决实际锻造问题的情况.     

钛合金多向锻造数值模拟

目的研究TC4钛合金在多向锻造过程中的变形行为。方法基于Deform-3D模拟软件平台,对钛合金的多向锻造变形过程进行有限元模拟分析,研究不同工艺参数(锻造温度、锻造速度、锻造工步)下合金最大主应力、等效应变和载荷最大值的变化规律。结果多向锻造的每工步锻造为典型的镦粗过程,坯料中心部位一直受压应力作用,鼓肚处则出现最大拉应力。随着锻造温度的升高和锻造速度的减小,最大压应力和拉应力均减小,多工步锻造之后合金主应力场分布更加均匀。随着锻造工步的增加,坯料等效应变增大且中心大变形区域体积分数增加。最大载荷随锻造温度的升高和锻造速度的降低而减小,相同参数下不同锻造工步的载荷最大值变化不大。结论锻造温度、锻造速度、锻造工步对TC4钛合金多向锻造变形行为有显著的影响,适当选择多向锻造工艺参数,可以降低载荷并获得均匀性较好的坯料。     

TiAl合金高温锻造开坯过程数值模拟研究

利用商业化有限元模拟软件Deform-3D对TiAl合金高温锻造开坯工艺过程进行了数值模拟,获得了两步锻造时不同变形量组合下变形饼坯中等效应变场和断裂因子分布信息.模拟结果表明,采用60%+62.5%的两步锻造方式,锻后饼坯中的应变均匀性提高,且断裂因子数值最小.实际锻造实验结果显示,通过这种两步锻造方式,确实能够有效扩大锭坯的均匀变形区,且动态再结晶组织细小、均匀.     

行星齿轮冷闭塞式锻造工艺数值模拟和试验研究

针对行星齿轮,研究了基于液压模架的行星齿轮冷闭塞式锻造工艺。应用Deform-3D软件对闭塞式锻造过程进行数值模拟,分析了该工艺的成形效果和载荷情况;引入分流型腔结构,降低了成形载荷。试验验证了该工艺的合理可行性。     

浅谈磁极的精密锻造成形及数值模拟

分析了磁极锻造成形的特点,对传统锻造工艺进行改进,制定热锻和冷精整相结合的反向挤压新工艺。基于DE-FORM-3D软件,应用刚塑性有限元算法对磁极精密锻造成形新工艺进行数值模拟,得到锻造过程中材料的流动状态和等效应变分布规律。     

AP1000主管道锻造工艺研究

介绍了AP1000主管道整体锻件锻造工艺。通过控制加热温度和保温时间、控制变形量等锻造工艺参数,成功地锻制了AP1000主管道整体锻件。     

1041转向节热模锻工艺及模具设计

分析了1041转向节的热模锻成形工艺难点和关键技术,设计了合理的工艺方案、模具结构及关键的制造工艺,提高了模具的使用寿命及产品质量.     

丁字臂锻件工艺改进数值模拟

以丁字臂锻件为研究对象,分析其工艺性,基于DEFORM有限元数值模拟软件进行有限元仿真,找出丁字臂成形存在的问题,改进传统工艺方案,优化毛坯.由模拟结果知,只用平砧拔长杆部,拍扁大头部的方案不能得到满意的结果,而在平砧拔长拍扁后增加一道用胎膜拔长中间部分的工序可以获得很好的模拟结果.     

转向臂锻造工艺研究

针对大头细杆类长轴锻件在用摩擦压力机模锻时,不制坯或制坯不合理造成材料利用率较低的问题,以带深孔的汽车转向臂为对象,对其锻造工艺进行了分析,工艺计算,运用有限元软件模拟了转向臂成形过程,分析金属流动情况、载荷、等效应力/应变等.根据分析结果,确定合理的制坯工艺和制坯尺寸,提高了锻造的材料利用率.     

三通阀模锻成形工艺数值模拟研究

采用多向模锻工艺成形三通阀,应用Deform-3D软件对多向模锻成形过程进行数值模拟,分析成形缺陷,优化成形工艺方案,为实际生产提供理论指导。     

汽车转向节臂端部冷精整工艺优化

目的 得到单向压缩冷精整的精整量与预变形孔半径和深度之间的变化规律,以及摩擦因数大小同回弹量之间的关系。方法 对转向节臂端部锻件上下表面进行预变形凹槽孔处理,并建立锻件单向压缩冷精整的弹塑性有限元模型,利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟仿真,分析摩擦因数对表面质量的影响,得到优化后的工艺参数,并进行实验验证模拟结果的准确性。结果 摩擦因数越大,冷精整后的转向节臂端部锻件的鼓形越明显。在精整量为1 mm的情况下,当预变形凹槽孔的半径为4 mm、深度为0.3 mm、单向压缩量为1.1 mm、摩擦因数为0.2时,能够得到最好的表面质量。结论 当摩擦因数相同时,预变形凹槽孔的半径越大,径向位移越小,而回弹量基本保持不变。     

汽车外星轮亚热精锻成形工艺研究

提出汽车外星轮的亚热精锻成形工艺,与传统热锻工艺比较,具有简化工艺、节约能源的优点。并采用数值模拟方法,对汽车外星轮的亚热控制精锻工艺进行了深入研究。将通过热模拟实验研究确定的流变应力模型引入到有限元数值模拟软件中,对外星轮亚热精锻成形过程进行模拟,确定了外星轮亚热精锻的最佳工艺参数,获得了较好的效果。     

曲轴模锻成形工艺分析及模具优化

采用有限元方法对曲轴锻造成形工艺过程进行数值模拟,主要分析不同的飞边槽结构对曲轴预锻成形中坯料的充填情况及成形载荷的影响。根据模拟结果可知,在飞边槽桥部合理增设阻力沟或阻力墙,将对曲轴平衡块的充填性有很大程度的改善,并优化了毛坯尺寸。     

齿轮坯模锻成形过程的数值模拟及优化

以齿轮组锻压件为研究对象,采用金属体积成形过程模拟软件DEFORM为工具,基于刚塑性有限元与热力耦合的思路,分析了齿轮坯在锻压中的成形过程,以及各种外界因素对成形情况的影响,得出合理因素下的成形结果。     

叶片精密锻造过程数值模拟技术研究进展

介绍了叶片精锻成形的三维有限元数值模拟的过程,以及固体型塑性有限元法和流动型塑性有限元法的特点,针对近年来叶片精锻成形的三维有限元数值模拟技术对工艺参数及微观组织演化进行模拟的现状,进行了详细论述,在此基础上,提出了叶片精密锻造的三维有限元数值模拟技术未来发展的方向。