花键冷敲精密成形过程数值模拟与分析

本文基于ABAQUS软件,采用动态显式有限元法建立了花键冷敲精密成形过程的有限元模型,通过三维数值模拟,研究并揭示了花键冷敲成形过程中滚打力随时间的变化规律和应变分布与演变规律。结果表明:花键冷敲初始阶段滚打力较大,之后平稳上升,并呈现断续周期性变化。分析了冷敲过程结束后,由于齿形部分等效应变分布不均匀,导致花键齿顶出现弓形和齿槽表面出现皱纹等缺陷,提出了改进措施。     

花键冷滚压成形过程有限元分析

基于刚塑性有限元法基本理论,借助通用三维有限元软件Deform-3D V6.0对花键冷滚压成形全过程进行了三维动态分析,获得了成形力一行程曲线、等效应力和等效应变的分布情况.结果表明,变形主要发生在工件表层的一定范围内,工件中心处基本不产生变形,等效应力最大出现在滚压轮与工件接触的两个位置,最大等效应变出现在花键齿槽处.该研究为花键冷滚压成形工艺研究提供了理论依据.     

花键冷滚压成形过程中的接触比

花键冷滚压成形工艺是一种少无切削的先进成形工艺,应用前景广泛.目前对花键冷滚压成形过程中接触状态研究较少.本文分析研究了渐开线外花键在自由分度式冷滚压成形过程中的接触比.从不考虑滑动现象和考虑滑动现象两种情况下对滚压过程最大接触比进行了系统理论研究.给出了标准渐开线花键冷滚压成形过程中接触比的规格范围.对研究花键冷滚压成形过程中的接触面积和有限元模型的简化具有重要的意义.     

外花键冷滚压成形坯料直径计算

根据体积相等原则,应用渐开线基本性质及微积分推导了外花键冷滚压成形前坯料直径。并通过CAXA造型验证了花键截面积的数值解,其相对误差小于0．05％,保证了坯料直径的计算精度。根据理论公式计算的滚压成形前坯料直径制备工件坯料,在数值模拟和工艺实验中获得合格的零件。运用Visual Basic、MATLAB编制开发了人机交互性好,能快捷准确地实现对成形前坯料直径求解的软件。     

渐开线花键的冷滚压精密成形工艺研究

介绍了小模数渐开线花键的冷滚压精密成形原理.实验研究了工件的尺寸、硬度和表面粗糙度,发现了冷滚压加工过程中明显的冷作硬化效应,探讨如何稳定加工精度及改善工件机械性能,总结了冷滚压工艺精密成形的特点.     

花键管成形的力学分析

花键管挤压成形中挤压力的计算、失稳弯曲分析、摩擦及润滑方式的选择对分析挤压成形的可行性和花键成形过程分析很重要。本文通过对花键筒的成形方式选择和成形过程分析得出对不规则截面管件挤压变形过程中力的分析和计算方法。     

冷拉伸滚压成形内部缺陷数值模拟

采用有限元数值仿真技术对冷拉伸滚压成形过程进行了模拟仿真,得出了冷拉伸滚压成形过程中工件内部应力、应变场的分布情况和分布特点以及材料的流动特性.模拟结果合理地解释了冷拉伸滚压成形件内部材料缺陷产生机理及缺陷产生的条件,为冷拉伸滚压成形技术的理论研究及实际应用提供了参考.     

花键管增量式两轮冷滚轧精密成形的数值模拟

花键管冷滚轧精密成形过程不同于花键轴类零件,其坯料金属变形量大,成形过程较为复杂.应用塑性有限元分析软件deform-3d对滚轧成形过程进行了数值模拟,最后得出零件轧制中的应力应变场、金属流动规律,并分析研究了模拟中出现的一些问题,提出了相应的解决方案.     

钛合金连接管件内径滚压成形的数值模拟

采用有限元软件DEFORM3D对U型套管形状钛合金连接管件内径滚压成形过程进行了三维刚塑性有限元模拟，得到变形区的速度场，以掌握管壁金属产生塑性变形填入套管凹槽的成形行为。井对影响连接件性能的齿槽尺寸、压下量进行了模拟，这对分析连接件密封质量具有一定的指导意义。     

花键轮精密锻造成形的数值模拟及实验研究

花键轮不同于一般齿形件的地方在于其内外都带有花键齿,针对内外带齿花键轮的多种精密锻造成形方案进行研究.拟定了使其内、外花键齿都能良好成形的精锻工艺并设计了相应的成形模具,并采用Deform-3D软件进行了数值模拟.模拟结果表明:花键轮内外齿形充填良好,等效应力与应变分布合理,总成形力较小约为279 kN.结合模拟结果与工艺特点分析可知,花键轮内齿相对外齿较难成形,采用分流导流既能使内齿成形好,也能明显降低总成形力.实验结果进一步验证了该工艺与模具很好地改善了较难成形的齿端角隅部的充填效果.     

Controlling the Cold Roll Forming Design Process

The cold roll forming process requires successive forming profiles to be determined and an appropriate number of profiled roll sets to be designed for the product to be rolled. This paper examines the design process and how one company has put in place a design-production control system that allows designs to be ranked in terms of quality and efficiency. In addition, consideration is given to the proportion of time given to each design task and how non-creative design activities can be automated.     

盘型件双面辗压过程的数值模拟研究

利用商品化软件Deform3D,对盘型件双面辗压成形过程进行了24种不同工况的数值模拟,获得了辗压沟槽的形态特征以及工具参数、工件参数和工艺参数对沟槽形态的影响.最后对槽深与压痕深度的关系问题进行了数值模拟与实验结果对比,二者符合较好,说明数值模拟给出的研究结论是可信的.     

有限元在冷弯型钢中的应用

主要运用弹塑性有限元法（借助于MSC/Mentat软件）对冷弯型钢成形过程进行仿真分析,对成形过程中轧辊载荷分布进行预测。通过修改孔型参数达到载荷的合理分布,从而控制成品型钢的质量,并为冷弯型钢成形设备设计、校核提供力能参数。     

冷搓成形工艺参数对花键晶粒度影响的研究

根据花键轴零件冷搓时所使用刀具的参数以及轴坯的基本参数建立模型;对花键轴的冷搓加工过程进行数值模拟,模拟的花键齿形与实际相符。在此基础上设置模型的微观仿真参数,从微观层面上对加工过程中微观尺寸的变化进行仿真。由于材料性能与其晶粒尺寸有关,故冷搓成形过程中以微观晶粒尺寸与数量变化情况作为指标,采用正交试验探究摩擦因数、搓齿运动速度以及环境温度对晶粒度的影响程度。通过极差和方差法分析3个因素对材料微观晶粒尺寸的影响,得到搓齿运动速度对晶粒尺寸的影响显著。     

有限元法模拟分析比较变截面U型材辊弯成型的立辊成型和平辊成型

利用有限元分析通用软件MSC.Marc对变截面U型材辊弯成型进行仿真模拟分析。本文对变截面辊弯成型仿真采用轧辊轴向加工技术(代替法向加工技术),对角度连续变化的变截面U型材分别进行立辊加工和平辊加工成型模拟分析。得出结论揭示了平辊加工和立辊加工对变截面型材在90°折弯变形时产生的影响,对实际生产具有一定的指导意义和参考价值。     

异形台阶孔件的成形工艺与数值模拟

冷成型工艺多用于实体件和套筒件的加工,对于具有台阶孔的零件,在生产领域应用极少。EPB传动螺母是一个异形台阶孔件,其台阶小孔与大孔值差较小,且外部成形端在大孔端,成形工艺较为复杂。根据经验,利用三维软件设计加工工艺,并利用冷成型分析软件Deform-3D进行数值模拟,分析其可行性。     

环件冷辗扩数值模拟技术的进展

综述了环件冷辗扩成形模拟技术的最新进展:冷辗扩成形模拟已经由简化几何和材料模型的分析转向全面的三维分析,通过采用动力显式有限元算法、双网格技术、虚拟质量和速度等技术减少了计算时间,接触和摩擦等非线性边界问题得到深入的研究.根据目前存在的问题和实际工程的需要,指出了进一步研究的发展趋势.     

板材渐进成形破裂分析与数值模拟

针对渐进成形过程中金属板材易破裂问题,以不同成形半锥角的圆台件作为研究对象,建立了渐进成型CAD模型,并进行数值模拟和试验验证。结果显示,成形半锥角越大,制件侧壁出现破裂问题的可能性越低,材料成形性能越好。同时,针对板材渐进成形破裂现象,结合破裂准则和对破裂的数值模拟,提出一种有效预测破裂的方法。     

变壁厚壳体筒形件冷成形过程的数值模拟及其参数优化

通过对一种变壁厚筒形件进行的工艺分析,针对其工艺特点,运用数值模拟软件Deform 3D对各工序进行数值模拟仿真,分析了其变形过程中的应力应变分布,对其变形过程中的可能出现的缺陷进行了预测,提高了毛坯的利用率并有效的保护了设备.     

板料厚度对冷弯成型及回弹影响的模拟研究

使用ANSYS/LS-DYNA有限元软件的显式求解功能对厚度为4～8mm的板料进行有限元弹塑性分析,得到了板料成型过程中厚度因素对轧件应力、应变的影响规律。接着利用ANSYS的隐式求解功能分析了厚度因素对板料回弹的影响规律,并将回弹量的模拟数值与工作现场的回弹数值进行比较,表明计算结果具有一定的可信度。