高强度异形件温挤成形数值模拟

采用MSC/superform软件对典型高强度异形件温成形进行数值模拟,分析金属的变形过程.在难成形部位设置飞边,形成开放式挤压成彤,有效降低了成形载荷.提高了成形工件的质量.     

大挤压比薄壁件复合挤压成形工艺过程的数值模拟

采用等温复合挤压工艺成形大挤压比薄壁件，并应用DEFORM对大挤压比薄壁件的复合挤压过程进行有限元数值模拟，分析成形过程中的变形力及金属流动规律，根据模拟得到的应力场，应变场，速度场及加载变化等，也可预测大挤压比薄壁件复合挤压变形时产生的缺陷。     

汽车异形齿类零件复合挤压成形技术的优化

分析了汽车零件中1种异形齿形类零件,即离合器轮毂类零件的结构特点及其复合冷挤压成形加工工艺的技术难点,详细阐述了此种类型零件复合冷挤压成形技术的模具设计要点,以及模具的加工、安装和调试。针对现有复合冷挤压成形技术存在的问题,提出了改进优化的方案,设计了改进优化的凹模、凸模以及坯料,通过试验验证了优化的效果。     

单耳吊具复合挤压成形工艺数值模拟

针对单耳吊具薄壁异形的产品结构特点,提出了基于金属流动控制的新成形工艺。分析了闭式挤压过程中金属的流动规律,其中温度场是影响最终充填效果的关键因素,挤压速度的不同会引起变形温度场差异,挤压速度越快,坯料热量损失越少,越有利于产品的成形。研究发现,在单耳吊具成形过程中端面的高度差最大达到16.6 mm。为提高产品尺寸的一致性和稳定性,建立了金属流动控制的分析模型,对5种背压力作用下产品成形后的高度差进行了研究,发现在500 kN以上的背压力作用下,高度差能够减小至3 mm以内。最后,在分析的基础上设计了专用的工艺模具和设备,其中背压力加载可采用500～2000 kN可调压力的油缸来实现,并通过试验获得了合格的单耳吊具挤压件,实现了此类产品的成形工艺开发。     

汽车蓄能器壳体件挤压成形工艺研究

基于Deform-3D软件平台,通过数值模拟对汽车蓄能器壳体件的挤压成形过程进行工艺优化。建立正交试验方案,分析各个因素对挤压成形过程的影响,以成形载荷作为评判标准确定了最佳工艺参数组合。通过实验最终得到了最佳成形工艺参数为:温挤压模具温度230℃,温挤压坯料温度1000℃,温挤压摩擦系数0.15,温挤压凸模速度12mm.s-1,冷挤压凸模速度8mm.s-1,冷挤压摩擦系数0.08。按照该工艺参数进行实际零件的挤压生产,最终得到了符合要求的成形零件。     

雷达波导件背压挤压成形工艺研究及模具设计

为解决雷达波导件传统加工方法中成形端面高度不一致的缺陷,基于金属流动控制成形原理,提出了背压挤压成形工艺.通过有限元模拟技术验证了该工艺的合理性,并为该工艺设计了专用模具工装,对模具中关键零件进行了强度校核,并进行了物理试验研究.结果表明,背压挤压成形工艺能够实现雷达波导件的近净成形,有效解决端面成形高度相差较大的缺陷,且提高了零件的塑性成形性能;模具结构设计合理,满足生产强度要求.     

高强度圆筒件拉深工艺研究

随着对汽车车身安全及使用工况的要求不断提高,高强度钢在车身的应用比例也越来越高,且随着冲压仿真分析方法的不断提高,使深冲压零件采用高强钢替代普通强度等级钢材成为可能,从而大幅提升了零件的强度等级。本文以某汽车车型圆筒形零件为研究对象,基于AutoForm R7金属板料成形性分析软件,对S420MC高强度钢的拉深性能进行研究。     

基于数值模拟的异形波导件中厚板成形工艺与模具设计研究

异形波导件在雷达系统中起传导光波信号的作用,故对其几何尺寸要求较高.为提高生产效率,保证零件的对称性及垂直度要求,根据零件的形状特点采用4件合1中厚板正、反拉深工艺对该波导件进行温成形,并用DEFORM-3D软件对成形过程进行模拟.在进行模具设计时,采用半球形凸模等方式可以实现正、反拉深在一套模具,普通液压机上完成加工.     

汽车空调涡旋盘背压挤压成形工艺研究与模具设计

动静涡旋盘是应用于空调涡旋压缩机上的主要零件．其加工精度特别是涡旋体的形位公差有很高的要求．端部平面的平面度以及端部平面与涡旋体侧壁面的垂直度应控制在微米级。采用数控加工及挤压铸造成形技术可以得到形状、尺寸较为理想的制件,但材料利用率低：采用常规挤压成形技术,难以保证零件端面高度一致：而基于流动控制成形的背压挤压工艺则可以有效克服上述缺点,并且可有效提高材料的塑性成形性能。因此,     

基于砂型柔性挤压成形工艺的起模时间实验研究

基于数字化砂型柔性挤压/切削复合成形技术,研究不同树脂及硬化剂含量对砂型起模时间及性能的影响。实验结果表明,硬化剂含量的变化仅对起模时间呈现非线性影响,而对砂型24 h抗拉强度和透气性几乎无影响。随着树脂含量的增加,砂型起模时间减小,24 h抗拉强度增加,透气性降低,同时对不同硬化剂和树脂配比导致的起模时间规律曲线进行多元线性回归,获得了不同树脂及硬化剂配比条件下的砂型起模时间的预测模型,为砂型柔性挤压成形工艺的排产及生产效率的提高提供了理论依据。     

带枝桠筒形件挤压成形工艺研究

为了获得综合性能优良的某铝合金带枝桠筒形挤压件,结合其形状特点,首先提出了一次整体挤压成形工艺方案。通过有限元模拟对成形工艺方案进行验证,结合一次整体成形中所产生缺陷进行工艺改进。并提出两种改进方案,通过有限元模拟验证,方案1为下料热处理预成形热处理终成形(冲盂成形)机械加工,获得的挤压件金属填充不饱满;方案2为下料热处理反挤压成形热处理终成形(翻边成形)机械加工,获得了合格的挤压件。对方案2的载荷位移曲线变化规律及曲线上特殊节点产生原因进行了分析,初步确定了方案2的可行性;对方案2进行模具设计并进行工艺试验。试验结果表明,采用方案2的挤压成形工艺最终得到了填充效果良好、符合生产要求的带枝桠筒形挤压件。     

板状带凸台件的精冲-挤压复合成形分析及工艺设计

总结了半冲孔型、挤压型和模锻型3种典型板状带凸台件的成形类型和特征,并以其中最具代表性的挤压型凸台作为研究对象,分析了板件挤压与正挤压在成形方面的区别,通过分析挤压型凸台成形过程中出现顶部凸起、底部缩孔、根部裂纹和外围凸包4种常见缺陷的原因,进一步提出了相应的解决措施。根据板件挤压凸台成形力的影响因素建立了计算板件挤压凸台成形力的经验公式。给出了在模具尺寸设计时,不同凸台相对高度下的挤压凸台底部孔直径的参考值;指出了凹孔直径即凸模直径越大,则成形力越大,对模具寿命不利。     

弹壳类零件冷挤压复合成形工艺研究

弹壳类零件具有壁薄、底厚的结构特点，为了提高其组织致密度和机械性能，宜采用冷挤压工艺生产该类零件。本分析比较了这类零件成形的几种工艺方案，指出复合冷挤压工艺具有工序少、制件尺寸精度高、壁厚均匀、模具结构简单、造价低的优点，是弹壳类零件较好的一种成形方法。采用2D体积成形分析软件MAFAP模拟了其复合冷挤压过程，通过批量试生产及金相分析，制制未产生缺陷，表明弹壳类零件的复合冷挤压工艺是合理可靠的。     

Hybrid forming processes for production of lightweight high strength automotive panel parts

Abstract

The research concentrates on a heat treatable AA 6082 aluminium alloy. A set of unified constitutive equations has been developed and determined from experimental data. In addition to modelling viscoplastic flow of the material at different temperatures, the equations contain other two specific features. One is to predict the failure of the material under various deformation conditions based on continuum damage mechanics theories. The other is to model the precipitation formation and growth under straining and aging conditions; thus, the strength distribution of formed parts can be predicted via process modelling. The determined unified constitutive equations are then implemented into the commercial finite element code ABAQUS/Explicit via the user defined subroutine, VUMAT. A finite element process simulation model and numerical procedures are established for the modelling of a hot stamping and cold die quenching processes for a spherical part with a central hole. To validate the simulation results, a test programme is developed, a test rig has been designed and manufactured and tests have been carried out under different forming rates. It has been found that very close agreements between experimental and numerical process simulation results are obtained for the range of forming rates carried out.     

一种超窄边折弯件工艺的研究

通过一种超窄边折弯件加工方法的分析,从方案一的冲压加工与机加工结合的常规工艺流程,到方案二的全冲压加工的改善工艺流程,再到方案三的采用凸模定位冲压成形的工艺流程,介绍了工艺设计的改进过程。结果表明,凸模定位的成形工艺方法,适用于超窄边折弯类工件的冲压加工,解决了类似零件冲压成形过程中极易发生微量偏移的问题,提高了生产效率,降低了加工成本。     

锻造铝合金挤压成形工艺研究

对难变形的高硅铝合金活塞进行了工艺性分析,确定采用挤压成形工艺。根据活塞的形状特点、材料特性和技术要求,对活塞的挤压成形进行了数值模拟。根据模拟结果,优化了坯料形状和尺寸,消除了粗晶缺陷,得出了合理的工艺方案。结果可为难变形铝合金活塞的挤压成形提供参考。     

连续挤压成形内螺纹铝管模具及工艺研究

提出了一种全新的连续挤压成形内螺纹铝管工艺。该工艺首次采用主动旋转模芯法与切向连续挤压技术相结合成形内螺纹铝管,具有短流程,成本低,产品性能好,尺寸精准等优点。阐述了该工艺的基本流程,成形原理,同时通过研究驱动力、配速控制、模具设计、温度、张力等影响产品质量的主要工艺参数,得到可生产壁厚为0.35mm～1.0mm,管径介于7.0～12mm,螺纹齿数小于60,升角小于60°的多种规格内螺纹铝合金管生产工艺,该工艺已成功应用于江苏常铝铝业股份有限公司连续挤压生产线,实现批量化生产。     

大型深孔圆锥形构件省力挤压成形工艺研究

针对大型深孔圆锥形构件一次整体反挤压成形载荷与能耗大的缺点,结合变薄拉深工艺,提出了一种省力挤压成形工艺。通过数值模拟对比分析,发现在构件成形过程的前、中期,省力挤压成形工艺的载荷约为一次整体反挤压成形工艺的1/2左右,显著减小了能耗。研究发现,省力挤压工艺中预成形工步的锥筒坯料底厚对终成形工步的载荷有很大的影响:载荷值随着锥筒坯料底厚减小而减小;而底厚太小会产生折叠,甚至产生底部填充不满的现象。通过优化终成形工步的凸模,使得省力挤压工艺终成形工步的最大载荷降为一次整体反挤压的1/2左右。最后,通过物理实验,用较小的成形力成形出了合格的构件。     

管材加尾垫热挤压成形工艺

为了降低管材压余分离工艺难度及提高管材产品成材率,研究了一种加尾垫热挤压成形工艺。以不锈钢316L作为尾垫,钼合金作为被挤压坯料,采用CAXA建立加尾垫挤压模型,设计了4种配合方式,并借助DEFORM-2D软件模拟分析了4种配合方式下挤压过程中的金属流动特征、挤压载荷曲线以及应力分布。模拟结果显示:当尾垫内孔小于或等于被挤压坯料内孔时,压余和管材能够实现自动分离;当尾垫内孔大于被挤压坯料内孔时,压余和管材不能实现自动分离,需要热锯分切。锥面配合的尾部尺寸稳定性要好于其他3种配合方式。最后以应用于液晶电子显示屏溅射靶材的钼管热挤压工艺生产实践为例,验证了尾垫与被挤压管坯等内孔挤压能够实现压余和管材的自动分离。