基于类等势场的粉末高温合金盘件等温锻造预成形设计

以体积成形工艺为例提出了一种新的预成形设计方法。通过静电场模拟选取适当的等势线作为预锻模型腔的基本形状，将选取的预成形形状通过频谱分析进行光顺处理，可以确定出六组预锻模型腔最终轮廓形状。利用有限元软件对粉末高温合金盘件两工步（预锻＋终锻）等温锻造过程进行模拟，进一步分析了相关场变量的分布，优选出预锻模型腔形状。分析表明，基于类等势场法的预成形设计和基于频谱分析的曲线曲面光顺处理方法适合体积成形工艺的预制坯设计。     

轴类零件冷锻成形的预成形工步设计及优化

以大高径比轴对称锻件的预成形设计为例,以预锻工步多目标的优化设计为目的,提出一种预成形新方法.从给定的最终成形件形状出发,基于Deform-3D软件进行数值模拟,采用正向设计,初步计算各预成形工步的几何参数,充分考虑了模腔的充填、降低终锻力、提高变形均匀性及减小材料最大损伤值等方面因素后,从终锻工步出发,逆向调试并优化各预成形工步的参数,并将模拟结果与实验结果作比较.实验结果表明,逆向技术在多工步锻造的预成形工步设计上具有指导意义.     

直齿圆柱齿轮冷精锻新工艺数值模拟研究

提出了一种由空心坯成形直齿圆柱齿轮的新工艺：预锻分流区-分流终锻，用三维有限元数值模拟软件DEFORM-3D^TM进行了数值模拟研究，得到了锻造载荷-行程曲线以及整个成形过程的应力、应变、速度分布等，并与传统的闭式镦挤工艺模拟的结果进行了比较。分析表明．此工艺与传统的闭式镦挤成形方法相比有诸多优点，为该新工艺的工业化应用奠定了理论基础。     

长城2020转向节锻模设计及其锻造工艺生产验证

针对长城2020汽车转向节法兰截面形状复杂、轴部过粗、杆部过细和前、后羊角间距过大等结构问题,通过对该锻件局部尺寸进行分析阐述,结合多年汽车转向节锻造经验,对预锻型腔、终锻型腔及飞边桥的关键部分分别进行设计、分析论证,并采用加热挤压的制坯工艺与模锻复合成形工艺进行批量生产,得出预锻工步是转向节锻造过程中最关键的工步,并...     

综合制坯模膛在连杆锻造中的应用

模锻锤上中、小型连杆的锻造,一般工艺流程是:拔长杆部,滚挤杆部、大头及小头,最后预锻、终锻成形。这样,制坯模膛需用二至四个,由于模面有限,连杆的锻造成形难以在一台模锻锤上完成;工步复杂,工序与工序     

基于数值模拟的大型Zr-4合金铸锭锻造工艺优化

锻造工艺设计是核级锆合金制造的难点之一,也是获得高质量产品的关键。针对大型Zr-4合金铸锭加工,运用Simufact-forming软件对锻造过程进行数值仿真,对比模拟和实际锻造棒料表面的温度结果,结合锻后金相组织显微观察,分析了不同加工温度对最终锻坯微观组织的影响规律。结果表明:与传统的β相区锻造工艺获得的组织相比,优化后低温高α相区锻造工艺下的锻坯内、中、外晶粒尺寸明显细小;锻造数值模拟结果和实际锻造试验结果基本吻合,对锻前的工艺设计和锻造组织的形成机理,有限元数值模拟技术均能起到很好的辅助分析作用,表现出较高的工程应用价值。     

拉杆锻造工艺

拉杆是机车转向架上一个重要的零件。通过采用自由锻造工艺出坯,摩擦压力机上预锻、切边、终锻、切边、打磨锻造工艺,完成该产品的生产。设计了该产品的出坯模具,切边模具,并利用报废的出坯模具改制了预锻模具。     

铝合金轮毂终锻工艺数值模拟分析

本文首先通过SolidWorks软件建立了铝合金轮毂终锻锻坯及模具,然后基于Forge软件对铝合金轮毂终锻成形过程中锻造成形速度、锻造温度及模具与锻坯间的摩擦系数进行了数值模拟分析,通过终锻成形过程中压机的载荷历程、锻坯内部的应力分布、温度场、金属流动及成形效果比较,得出铝合金轮毂终锻时的成形速速、锻造温度及润滑条件数值的选取对终锻锻坯的成形效果具有很大的影响。     

火车车轮制造优化新工艺数值模拟

开发出二维非稳态刚粘塑性有限元计算软件ＲＶＰＦＥＭ，分析了火车车轮锻造中预锻和终锻两个工步的成形过程，给出各主要变形场量的分布。并实现成形过程数值模拟的屏幕动态显示。在搞清车轮成形过程金属流动规律的基础上，优选工艺参数和模具结构，研究出火车车轮成形的最佳工艺流程。     

MT-3缓冲器中心楔块工艺开发

分析了MT-3缓冲器中心楔块的结构和工艺，介绍了叉型锻件的制坯和对高筋薄壁结构锻件的预锻结构的优化。阐述了利用DEFORM三维模拟软件，对中心楔块锻造成形的全过程数值模拟仿真和模拟锻件成形情况。     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺改进及模拟分析

采用三维有限元方法,分析了中心分流法两步成形直齿圆柱齿轮精锻工艺。模拟了两种齿轮精锻工艺方案,通过对模拟结果的比较分析,得到了相对优化的工艺方案。结果可以看出,只在下模带凸台的工艺方案,使得上端部的齿形无法完全充满。改进后的工艺方案是,使上模带有与下模同样的凸台,从而更好地起到分流的作用,使得齿形充填良好。从本文实例中可以看出,有限元分析方法对提高锻造工艺设计水平具有显著作用。     

奔驰重卡转向节挤压锻造复合工艺的有限元分析

奔驰重型卡车的转向节挤压锻造工艺，分为镦粗、挤压、预锻和终锻4个工步。针对汽车转向节的挤压锻造进行的有限元分析。模拟软件采用Deform 3D，锻件采用刚塑性材料模型，成形过程看作为等温成形。报告给出了毛坯形状和尺寸、锻件形状变化，成形等效应变分布以及载荷——行程曲线等。实验表明，模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

轮毂闭式反挤压成形工艺研究

汽车轻量化是世界汽车发展大趋势.试验证明,汽车整备质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.3～0.8L.目前大部分汽车安装的轮毂为铸造铝合金轮毂(以乘用车为主)或钢质车轮(以商用车为主).锻造铝合金轮毂重量比铸造铝合金轮毂的重量轻10％左右,比钢质轮毂重量轻2/3左右.因此,采用锻造铝合金轮毂符合汽车轻量化发展的大趋...     

大锻件中心压实法(JTS)锻造过程有限元分析

在大锻件生产中,中心压实法(JTS法)是压实大锻件中心缺陷的一种有效方法.但在具体的工艺实施过程中,对大锻件在JTS法锻造中的温度梯度控制,钢锭外表面的冷却控制,以及温度梯度对内部的应力应变及组织的影响缺乏足够的认识,所以很难掌握其规律.大锻件单件生产的特点,又限制了其工艺实验的可行性.本文利用有限元方法,根据温度场的特点,建立合理的边界条件及参数,计算吹风和喷水等冷却方式所对应的锻件温度场.通过热力耦合模型和刚塑性有限元分析,模拟在内外具有较高温度梯度情况下的锻件应力应变场,分析了温度梯度对锻件内部应力应变的影响规律.结果表明,锻件的温度梯度对其应力应变具有重要影响,温度梯度越大,锻件中心的等效应变和静水压应力越大,压实中心缺陷的效果越好.该模拟结果及其参数将有助于制定合理的大锻件生产工艺.     

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。     

直齿圆柱齿轮浮动凹模冷闭式镦挤成形数值模拟分析

结合齿轮浮动凹模锻造和分流锻造技术,提出了一模两击式直齿轮冷闭式镦挤新技术,即先进行环形坯料带活动芯轴的镦挤预锻,后进行无芯轴空心分流终锻的两步成形工艺.并通过DEFORM-3D数值模拟分析和比较,验证了该技术能解决成形力过大和齿形充不满等缺陷,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案.     

小型车轮模锻一次成形工艺与模具设计

在对小型车轮结构特点分析的基础上,提出了轮类锻件模锻一次成形工艺;确定了模锻一次成形工艺方案,设计了成形、冲孔模具;并分析了影响金属流动充填模腔的有关因素,提出了改进措施.实践表明,采用该工艺成形的轮坯具有良好的内外在质量,这是一种适合多种结构轮型零件的成形工艺.     

扇形摇臂轴镦挤成形热力耦合分析

计算机数值模拟了汽车扇形摇臂轴的镦挤成形，建立了相应的数学模型并得出其计算结果，对其成形工艺和成形特点进行了三维热力耦合分析。     

An integrated FEM system facilitated with automatic remeshing

Heavy distortion of elements in finite element simulation of metal forming requires many times of remeshing during the computation. These remeshings should be performed automatically for both saving computation time and convenience. In this study, a fully automatic remeshing algorithm for two dimensional (2D) quadrilateral elements has been well established. A 2D rigid-plastic FEM code facilitated with the remeshing and refinement algorithm has been developed and applied to a two stage forging process. The system exhibited good performance during the simulation.     

大变形有限元中二维网格自动重分技术

提出了一种自动的二维四边形网格重分技术 ,其中包括网格重分的判定、新网格的生成和变形场量的传递。该技术可与刚塑性有限元程序和图形处理器集成为一个完整的系统 ,应用于复杂塑性成形工艺的模拟。利用系统对火车车轮成形中的镦粗和预成形进行了模拟 ,结果表明 ,该网格重分技术不仅可以使模拟实现自动化 ,而且具有较高的精度