挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关.采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律.结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大.     

内齿轮冷挤压工艺参数分析及模具寿命预测

采用刚粘塑性有限元法对盲孔内齿轮冷挤压成形工艺参数进行了分析,并预测了模具寿命.运用金属塑性成形软件DEFORM-3D,以275减速轴为研究对象,成形载荷为评价指标,就影响成形工艺的模具设计参数、齿轮特征和工艺条件进行分组建模分析.结果表明:凹模芈锥角、模数、齿数对成形载荷影响较大;工艺条件中摩擦系数对载荷的影响最大;而挤压速度对载荷的影响则不显著.最后基于Archard模型预测了模具寿命.分析结果对实际生产具有重要的指导意义.     

压铸机压射头冷挤压成形工艺DEFORM-3D优化分析

为了获得高质量的压射头,采用冷挤压成形方式。基于压射头成形过程工艺的研究,设计了合理的工艺流程、冷挤压前处理工艺与边界条件,建立了正挤压和反挤压两种成形方式的有限元模型,以DEFORM-3D为平台,初步预测了冷挤压成形过程中材料应变场、应力场与流速场的分布情况。结果表明:采用正挤压成形,凹模径向负载比反挤压减小72.2%,模具寿命延长;等效应变增大了93.4%,材料变形更充分,性能有效提高。     

基于正交试验的梭床冷挤压过程数值模拟分析

基于Deform-3D对梭床的冷挤压成形过程进行数值模拟。通过正交试验的极差法和方差法,以最大成形载荷和凸模磨损量为目标变量,分析凸模材料硬度、挤压速度和润滑系数等关键参数的影响,从而获得最优工艺参数组合方案:凸模材料硬度为65HRC、润滑系数为0.1、挤压速度为30mm/s。利用最优工艺参数进行二次数值模拟,并对比了优化前后的最大成形载荷和凸模磨损量,以达到冷挤压最优效果,并通过折叠角和损伤因子分析得出满足此锻件的冷挤压成形要求,为实际的锻造生产过程提供理论指导。     

考虑表面粗糙度及摩擦热的冷挤压模具磨损模型研究

基于Archard磨损模型,提出了考虑表面粗糙度及摩擦热的修正Archard冷挤压模具磨损模型,对DEFORM 3D V6.1进行二次开发,将该修正的磨损模型嵌入有限元软件模拟真实冷挤压成形过程,进行了挤压过程中冲头及凹模的磨损分析,得到了冲头及凹模磨损最严重的区域。通过对比分析,研究了模具表面形貌、摩擦热及相对滑动速度对模具磨损量的影响,计算结果表明,使用修正的磨损模型预测模具寿命与试验结论具有较好的一致性。该考虑表面粗糙度及摩擦热的修正Archard冷挤压模具磨损模型,能较好地预测冷挤压模具磨损的情况,有利于更好地预测冷挤压模具使用寿命及失效时间。     

汽车轮毂轴承套圈冷挤压数值模拟分析研究

对某型号汽车轮毂轴承内圈冷挤压模具进行三维建模,利用Deform软件,设定挤压条件后,对内圈挤压成形过程进行了数值模拟。分析了挤压过程中金属的流动与速度分布,挤压速度和摩擦因子对模具载荷的影响,并对凹模的应力进行了分析,指出应力集中导致模具容易损伤的部位。通过数值模拟分析,提出了减小摩擦因子,提高表面质量的方法,减小应力集中和载荷过大造成的模具损伤,通过优化工艺参数提高挤压成形质量。     

气门顶杆冷挤压过程模具磨损研究

通过分析零件的结构特点,基于气门顶杆的零件图设计出挤压件图。通过Archard磨损模型分析了模具磨损原因。利用DEFORM-3D的数值模拟功能分析了摩擦因数、成形速度和模具硬度对冷挤压成形过程中模具磨损的影响。结果显示:摩擦因数越低,磨损量越小,为了节约成本和简化润滑过程,选择摩擦因数接近0.1的模具磨损量较小且满足工艺要求;成形速度在30mm/s时,凹模磨损量最小,凸模磨损量较低;模具硬度增高,磨损量减小,模具硬度在接近60HRC时磨损量较小且性能稳定。数值模拟的结果为实际生产中加工工艺参数的选取提供了一定的理论指导。     

高频电液激振冷挤压数值模拟及其减载实验研究

针对冷挤压成形过程中流动应力大、零件成形所需压力高的问题,提出了一种新的挤压工艺,设计了一种新的电液高频轴向振动激励冷挤压试验平台及相应冷挤压模具。利用Deform-3D软件建立了有限元分析模型,分析了在轴向振动激励下该模型的成形过程降载效果,精确地模拟了万向节轴套的冷挤压成形过程的挤压力的变化,比较了传统挤压形式下和轴向振动激励形式下的成形压力值,通过挤压试验验证了模型模拟的准确性。试验结果表明,该新的挤压成形工艺能使万向节杯套成形压力降低21.78%,减载效果明显。研究结果表明,这种新的成形工艺可以为一些难成形零件的冷挤压成形加工打下良好基础。     

矩形花键轴冷挤压的数值模拟分析

采用金属成形有限元分析软件DEFORM,模拟CG125摩托车发动机主轴的矩形花键冷挤压成形过程,得到挤压过程中的模具受力图及坯料的应力分布图.结合数值计算的结果,探讨冷挤压过程中的塌角与金属堆积现象.工艺实验表明,该冷挤压工艺与模具设计合理,数值模拟分析对冷挤压模具设计具有一定的指导意义.     

法兰轴零件的冷挤镦成形工艺及模具设计

结合冷挤镦工艺的成形特点,对法兰轴零件进行冷挤镦工艺分析,计算毛坯尺寸及冷挤压镦力,并根据DEFORM软件模拟计算对法兰轴成形工艺进行优化。成形模具分为两步正挤压、一步反挤压与镦粗复合,凹模均采用三层预应力组合形式的凹模,凸模尾部锥面即可保证凹凸模的精准对中,又可保证成形零件的表面及内部质量。     

离合器内齿轮包挤压成形工艺及实验研究

研究了在离合器上使用的圆柱直齿内齿轮的加工工艺,与当前使用的冷挤压法成形工艺的比较表明,该工艺克服了冷挤压成型齿时载荷大,模具凸模磨损严重,使用寿命短的缺陷,解决了直接冷挤压成形内齿轮中的产品质量一致性不够好的问题,得到了齿形饱满,端面平整的内齿轮,而且成形内齿与预挤分开,使带齿模具凸模寿命可得到延长,具有生产实用化的前景。     

汽车起动机减速轴冷挤压数值模拟分析

对汽车起动机减速轴及模具建立了弹塑性有限元模型,采用数值模拟方法分析了减速轴冷挤压成型过程,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律,较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷.仿真结果和实际符合.研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义.     

颤振冷挤压降载机理与仿真研究

针对金属冷挤压成形过程中金属变形抗力大、设备吨位高而普遍振动形式降载效果不理想的问题,将颤振激励技术引入金属冷挤压成形过程中。从表面效应角度分析了颤振激励下的金属冷挤压成形过程中摩擦力的变化规律,阐明了颤振降载的基本原理。以万向节轴套零件为例,分别讨论分析了传统冷挤压模式和颤振激励冷挤压模式下的挤压力数学模型,从理论上说明了颤振冷挤压的降载机理,进一步应用Deform-3D软件建立了其有限元分析模型,对万向节轴套零件进行了受载和模具寿命分析。仿真实验结果表明,在100 Hz频率0.03 mm振幅的周期性颤振激励下,万向节轴套零件的冷挤压过程最大成形压力下降8.3%,最终成形压力下降10.1%;冲头单次最大磨损量下降,但凹模单次最大磨损量有一定程度的增加。     

型材挤压过程工艺参数优化模型

提出了一种集数值仿真、人工神经网络和遗传算法为一体的工艺参数优化模型,用于型材挤压成形过程工艺参数优化,合理配置了非对称角铝型材模模孔位置。通过现场试验,验证了提出的工艺参数优化模型是行之有效和正确的。并在模孔位置优化配置结果基础上对其挤压成形过程进行数值仿真,分析了挤压成形过程中各阶段网格畸变情况,给出了挤压变形时应力和应变分布,对指导型材挤压工艺和模具优化设计具有重要意义。     

冷挤模的失效形式及防止措施

模具寿命是冷挤压生产的关键,它和冷挤压工艺的拟定、模具设计及模具加工得是否正确、合理有关,忽视任何一方面都会显著地降低模具寿命。而模具最容易损坏的就是凸模、凹模、顶杆这几部分。冷挤压模具的主要失效形式有四种:磨损、塑性变形、疲劳破坏和断裂。 1.磨损:这是指模具因磨损,生产出的挤压件尺寸超差,而使模具报     

组合凹模应力应变分析

在冷挤压成形过程中，当挤压力作用于凹模使其产生的应力大于凹模材料屈服强度时，整体式凹模便产生塑性变形，此时，必须采用预应力组合凹模。本文通过对整体式凹模、预应力组合凹模应力应变分析与研究，揭示了预应力组合凹模自我补强机制，并且对防止模具破坏、延长冷挤压模具寿命进行了探讨。     

超大截面变化台阶轴复合成形与计算机数值模拟

分析一种应用在新能源汽车启动电动机上的超大截面变化的多台阶轴类零件的结构特点,以及其冷挤压成形工艺技术的技术难点,详细论述此类零件复合冷挤压成形的工艺流程、成形坯件和冷挤压模具的设计要点,设计出预制坯、预镦坯、以及冷挤压三道工序的冷挤压复合成形模具,并通过三维有限元数值模拟技术对其复合冷挤压成形工艺进行模拟和分析,针对性地对预制坯以及冷挤压的凹模入模角、过渡圆角、工作带等模具结构和尺寸参数进行优化与改进,并进行深入的试验研究,成形加工出的零件完全满足后续机械加工对其结构和尺寸的要求,解决了此类零件成形制坯困难的问题,达到大幅度降低生产加工的成本和节能环保的目的,为下一步大批量产业化生产打下良好的基础。     

基于热力耦合的模具型腔温升影响因素分析

研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角对模具型腔表面温升的影响,可以指导模具设计,同时为建立挤压成形过程中接触表面的温升模型奠定基础。考虑挤压成形过程中坯料的塑性变形和坯料与模具之间的剧烈摩擦与挤压模具型腔表面温升之间相互影响的工作特点,基于弹塑性力学、传热学和有限变形理论,建立挤压成形热力耦合弹塑性有限元分析模型。采用MARC软件对该模型进行热力耦合分析,研究摩擦因数、挤压速度和挤压锥角与模具型腔表面温升的关系。分析结果表明：锥角一定时,摩擦因数从0到0.1逐渐增大时,模具型腔温升随挤压速度的增加是先减小后不变再增加;挤压速度恒定时,温升随摩擦因数和锥角的增加而升高;固定摩擦因数时,挤压速度和锥角增大时,温升也增加。     

小模数花键的挤压

全自动洗衣机的渐开线花键轴,模数为0.8,齿数为12,分度圆压力角为30°,分度圆弧齿厚为1.257Sd2(_(-0.10)~(-0.05)),材料为奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti),要求2级精度。国外采用冷挤压工艺加工,国内尚无先例。我们在研制国外进口同类型全自动洗衣机中,率先采用了冷挤压加工这种小模数渐开线花键轴。花键成形属于反挤压工艺,其工艺特点是在模具中只有凸模无凹模,而毛坯直径在冷挤前略小于渐开     

外凸台内齿圈精密成型有限元数值模拟

对外凸台内齿圈件及模具建立了弹塑性有限元模型,分析了零件加工工序过程。构建了相关有限元力学模型,采用数值模拟方法分析了外凸台内齿圈件冷挤压成型过程,研究了成型过程中的相关关键技术,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律。较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷。通过试验研究发现仿真结果和实际符合很好。数值模拟研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义。