Inconel751合金气门热镦粗的数值模拟与优化设计

根据Inconel751合金气门热镦粗成形出现的问题，利用deform-2d有限元软件对Inconel751合金气门．热镦粗过程中的温度场、等效应力场和金属流动方向进行了模拟。分析了变形程度对Inconel751合金组织的影响．模拟试验结果表明：通过改进工艺，优化工艺参数，可以有效消除镦粗中出现的质量缺陷。     

Inconel751合金气门热镦粗的数值模拟与优化设计

根据Inconel751合金气门热镦粗成形出现的问题,利用deform-2d有限元软件对Inconel751合金气门热镦粗过程中的温度场、等效应力场和金属流动方向进行了模拟。分析了变形程度对Inconel751合金组织的影响,模拟试验结果表明:通过改进工艺,优化工艺参数,可以有效消除镦粗中出现的质量缺陷。     

大型辊轴锻件夹杂物逆向跟踪有限元分析

采用有限元数值模拟,通过节点反向跟踪技术确定非金属夹杂物在锻造过程中的位置,研究不同工艺参数对非金属夹杂物流动形态的影响。针对大型锻件辊轴轴颈处有密集非金属夹杂物缺陷,逆向跟踪镦粗、拔长工序中非金属夹杂物的位置情况。对压下量、送进量等工艺参数进行对比分析,并提出优化工艺方案,使得非金属夹杂物密集的缺陷向锻件表面粗加工余量移动。     

扭压变形的准三维刚塑性有限元分析

本文探讨应用刚塑性有限元模拟扭压变形（变形中沿坯料高度方向施加压力，同时沿横截面方向施加扭矩）时所遇到的具体处理技术，提出一系列算法，开发了镦粗、扭压变形通用的有限元模拟软件，并用该软件将扭压变形时金属的流动规律同一般镦粗时的情况进行了分析、比较。     

圆环在平板间镦粗变形规律的数值模拟

采用有限元模拟软件对圆环在平板间镦粗过程进行了研究,确定了毛坯形状、摩擦因子、变形程度等因素对圆环镦粗成形时金属流动的影响.该数值模拟结果对圆环镦粗时各种因素之间确定了量化的关系,对环形件镦粗提供了科学依据.     

连续变断面体挤压过程金属的变形特征

采用铅试料，用网格法实验观测连续变断面循环挤压法挤压时金属的流动特征。研究表明，正挤压时，金属在模腔中延伸变形成圆台体，受模具形状影响，变形程度从顶端向底端逐渐减小；圆台体镦粗时金属在高度方向从顶端至底端各层沿径向流动逐渐减小，依次连续变形成圆柱体。这种变形特点使试料在变形过程中逐渐渗透达到累积的效果，并且未出现圆柱体镦粗时的鼓形现象，也未出现因失稳导致的界面叠层。     

火车车轮成形工艺研究及有限元模拟

介绍了火车车轮的成形工艺。采用有限元模拟了车轮成形工艺的镦粗和预成形工步，得出变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息。通过多次模拟镦粗压下量对预成形的影响，确定了最佳的镦粗压下量。这些信息为变形过程的控制提供了理论依据。     

金属成形过程中热力耦合分析技术的研究

金属成形过程中，温度对金属的变形行为具有很大影响，尤其是高温成形过程。基于有限元的热力耦合分析是研究金属变形的有效方法，本文对热力耦合分析技术进行了系统的研究，推导了有限元公式，提出了耦合分析的计算模式。开发了通用的分析二维金属成形过程的有限元分析软件Ｓ—ＦＯＲＧＥ。通过对圆柱体镦粗实验的模拟，说明了该方法和软件的正确性。     

环形件镦粗过程中的有限元模拟

环形件镦粗过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程.在这一过程中,外部摩擦不仅会大大提高模具载荷,而且会影响变形过程中应变分布及材料流动,本文采用大型有限元软件MSC.Superform,系统地研论了外部摩擦力在镦粗过程中,对工件塑性流动和变形趋势的影响,以及与模具载荷力的关系.利用此方法,可根据镦粗工艺中对摩擦力的不同需求,选择合适的润滑液.     

附加扭矩优化圆柱体镦粗成形的有限元模拟

镦粗时在模具上增加扭矩能将接触摩擦从被动的阻力变成促进金属流动的动力,这样会降低成形载荷,且使变形均匀。本文利用有限元模拟软件DEFORM-3D,模拟材料A12017的圆柱体在室温下的扭压复合加载成形。分析证明,附加扭矩将优化传统镦粗变形。     

粉末烧结体镦粗成形过程热力耦合有限元分析

依据成形中热与力的相互影响,建立了用于模拟粉末烧结材料锻造过程的可压缩刚粘塑性热力耦合有限元列式。对材料为AL6061的粉末烧结体坯料在不同条件下镦粗成形过程进行热力耦合模拟,得到成形过程中的变形、温度以及相对密度的分布状况。热力耦合技术的运用,可以更加精确地描述粉末锻造成形过程,这对确定工艺参数及提高产品质量有重要意义。     

基于晶体缺陷机理的6061铝合金镦粗成形工艺分析

基于晶体缺陷机理,并利用计算机有限元仿真软件进行6061铝合金冷、热镦粗成形模拟对比试验。在工具运动速度及材料平均变形速度均保持不变的条件下,将6061铝合金分别置于室温20℃与加热温度350℃状态下进行自由镦粗成形,热变形时锻件高径尺寸满足要求而冷变形时尺寸达不到规格。试验结果分析表明了晶体缺陷机理对铝合金塑性变形的多方面影响,并肯定了热镦粗工艺比冷镦粗工艺更适用于铝合金模锻前制坯的方法,因为热成形有利于减少金属内部的晶体缺陷运动阻碍。     

An investigation of a coupled analysis of a thermo-elastic-plastic model during warm upsetting

The primary purpose of this paper is to construct a thermo-elastic-plastic model which can be utilized in the simulation of a more realistic metal forming process under a warm forming condition. In this model flow stress is taken as a function of strain, strain rate and temperature. The finite element method and the finite difference method are adopted to simulate the whole forming process. The strain is taken by a Taylor's series expansion and is associated with its corresponding convergent criterion, an available scheme for the calculation of the strain rate is thus evolved. Furthermore, the strain rate and temperature effect during the warm upsetting process are also investigated. The temperature predicted in the proposed model for the upsetting process agrees quite well with Pohl's experimental data.     

含夹杂坯料镦粗的有限元分析

采用有限元数值模拟方法分析不同镦粗工艺对夹杂物的弥散作用。建立了常用的平砧镦粗、锥形砧镦粗和凹面砧镦粗等3种计算模型,通过对镦粗过程中夹杂物的应力应变集中程度、基体损伤值、夹杂物间距的结果分析,认为锥形砧镦粗工艺最好。     

金属体积成形过程中温度场的分析

以耦合的方式来处理体积成形过程中塑性变形和温度场之间的相互影响和相互作用 ,开发了一套能进行热力耦合分析的刚塑性 /刚粘塑性有限元模拟软件HFORGE2D ,并利用该软件对镦粗过程和模锻过程进行了数值模拟 ,揭示了成形过程中塑性变形和温度场之间的内在联系     

大型管板锻件夹杂性裂纹分析及锻造工艺改进

在分析夹杂性裂纹形成机理的基础上,从控制锻造过程中夹杂物形状变化的角度出发,通过有限元模拟管板锻件成形过程,力求减小镦粗时的不均匀变形,提出了WHF法拔长+预镦粗+旋压成形的大型管板锻件锻造工艺。生产实践证明,采用该工艺可有效控制夹杂性裂纹的形成,提高锻件内部质量。     

三维热耦合刚粘塑性有限元数值模拟技术的开发和应用

刚塑性有限元法是模拟热塑性变形的有效手段。本文介绍了可在工作站和微机上运行的三维热刚粘塑性有限元软件及其功能与特色，讨论了软件主要的理论依据和微机化过程。该软件可以进行加热和冷却过程中的温度场模拟，高温下金属塑性成形的速度场和温度场（包括上、下模具）的耦合计算、非稳态塑性成形过程分析；还可模拟和预测金属在热加工中的再结晶过程和内部组织的变化规律。应用所开发的软件，对中心压实法、高温镦粗、拔长、扩孔等三维锻造工艺进行了数值模拟。文章最后实验测定了ＪＴＳ锻造工艺的温度场和三维镦粗试件的晶粒度分布，实验值与模拟值的对比结果表明，数值模拟的结果是可靠的。     

体积成形的三维有限变形弹塑性有限元法的研究

本文以 ANSYS软件为平台 ,开发了用于金属体积成形分析的三维有限变形弹塑性用户单元 ,其中采用对数应变法计算构形间的应变增量 ,采用径向回归隐式算法进行构形间的应力更新 ,采用改进的抵消构形刚性转动的共旋变换算法来保证相关场量的客观性条件。为了保证对于体积不可压缩材料的模拟性能 ,建立了静水压力自由度与位移自由度的凝聚算法。这些算法不但简化了有限变形弹塑性有限元法的复杂性 ,而且提高了模拟精度。通过与 AN-SYS软件关于圆柱镦粗成形模拟结果的比较 ,验证了开发系统的正确性。     

提高自由镦粗变形均匀性的措施及模拟分析

自由镦粗易形成鼓形 ,变形不均匀 ,一直是亟待解决的问题。本文提出了一种新的工艺措施 ,采用大型体积成形商业化软件 DEFORM进行了有限元数值模拟 ,并与普通镦粗的模拟结果进行了比较 ,发现变形均匀性得到了很大提高     

型材挤压过程金属变形流动的有限元仿真

采用大变形弹塑性有限元理论,对典型型材角铝零件的挤压成形过程进行了全面有限元仿真和分析。深入研究了了型材挤压变形过程中金属变形流动规律和力学特征,对挤压工艺参数合理选择和优化奠定了基础。