伞形筒热挤压工艺及模具设计

利用数值模拟技术对伞形筒挤压工艺参数和挤压模具进行设计。建立有限元模型,采用DEFORM软件对其成形过程进行数值模拟,分析了挤压温度和挤压速度对挤压力的影响,并从模具寿命方面考虑设计了模具预热温度等成形工艺参数。结果表明,采用热挤压模具在300 T液压机上能够生产出合格的伞形筒工件;毛坯加热温度为930±10℃,模具预热温度为250±10℃,挤压速度为30 mm/s,挤压性能较好,挤压件符合设计要求。     

喷射沉积7075/SiCp铝基复合材料挤压变形的数值模拟

采用Deform-2D有限元软件对喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料挤压变形进行数值模拟。模拟采用的挤压变形条件为：挤压比4-100，锭坯预热温度300-450℃，挤压杆速度2-20mm／s。结果表明：在挤压变形区内应力及温度变化剧烈，且在模子入口处均出现最大值；挤压比和挤压速度越大，应力越大，温度效应也越显著。喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料最佳挤压条件为：锭坯预热温度350-400℃、挤压比16-50、挤压杆速度5～15mm／s。数值模拟结果和工艺实验测量值吻合较好。     

挤压工艺参数对拐角长悬臂空心铝型材出口截面流速和温度分布的影响

以拐角长悬臂空心铝型材为例,使用Hyper Xtrude分析软件对其挤压过程进行数值模拟,设计正交试验研究了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径、棒料长度等工艺参数对型材出口截面流速均方差(SDV)和温度均方差(SDT)的影响规律。结果表明:通过极差分析及再次模拟确定最优方案为:挤压速度1 mm·s~(-1),棒料预热温度440℃,挤压筒预热温度420℃,模具预热温度400℃,棒料直径Φ150 mm,棒料长度450 mm,对应的SDV与SDT分别仅为1.3680和1.9130,保证挤出型材获得高的综合质量。通过方差分析得到挤压速度对SDV的影响度及棒料预热温度对SDT的影响度分别高达67.50%和76.41%,定量地表明挤压速度和棒料预热温度分别是影响型材外观质量和内部组织的最主要工艺参数。工厂挤压出的合格产品验证了最优方案的可靠性。     

工艺参数对长悬臂结构空心截面型材挤压模强度的影响

针对具有长悬臂结构空心截面铝型材的结构特点,使用HyperXtrude13.0软件对其挤压过程进行数值模拟,采用正交试验分析了挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径等工艺参数对模具应力和变形的影响规律,找到最优工艺参数组合。将最优工艺参数组合应用于实际挤压生产并获得尺寸合格的型材,验证了最优方案的可靠性和使用HyperXtrude13.0模拟仿真的可行性,该模拟结果可为改善同类空心截面铝型材挤压模零件的强度提供指导。     

基于HyperXtrude的挤压工艺参数对模具力学行为的影响北大核心CSCD

以7004铝合金空心型材为研究对象,根据初始设计方案利用三维建模软件UG建立分流组合模的几何模型,运用基于ALE算法的HyperXtrude虚拟试模软件对铝型材挤压成形过程进行数值模拟,分析了挤压模具的力学行为,并通过实验验证了仿真结果的准确性。以挤压速度、棒料加热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度为研究对象,探索各挤压工艺参数对模具力学行为的影响,以达到降低模具受力,进而提高模具寿命的目的。结果表明:随着挤压速度的升高、棒料加热温度的降低以及挤压筒预热温度的降低,模具的最大等效应力逐渐升高;模具预热温度对模具的最大等效应力影响较小。最终,在改进后的挤压工艺参数组合下,上模的最大等效应力为998.4 MPa,下模的最大等效应力为582.7 MPa,均低于H13模具钢的屈服强度,通过挤压实验证明了改进后挤压工艺参数的合理性,可为同类型的铝型材挤压成形提供参考。     

GH3625合金管材热挤压过程的数值模拟

利用ABAQUS软件对高温合金GH3625热挤压成形过程进行数值模拟分析,获得坯料在不同工艺参数下的温度场、应力场的分布及挤压力变化情况。结果表明,通过GH3625热压缩模拟的数据计算所得挤压力的大小与模拟结果数值上接近,为进一步的试验研究及管材加工奠定了基础。适宜的挤压参数:坯料预热温度为1 180~1 200℃、挤压速度为50mm/s、模具预热温度为400℃。此外,实际生产中应该避免模具预热至350℃,以防止坯料出现过烧现象。     

基于灰色关联分析的连杆衬套温挤压参数优化

温挤压成形过程中以摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度等工艺参数为自变量,以成形件的损伤值、挤压力为目标函数,应用DEFORM-3D仿真软件进行数值模拟。通过正交试验设计,研究工艺参数对损伤值、挤压力的影响,分析灰色关联系数和灰色关联度,进行多目标参数优化,获得较优的工艺参数组合。结果表明,影响衬套温挤压成形品质的主次顺序为摩擦因数、挤压速度、坯料预热温度、模具预热温度。采用优化后的温挤压参数成形件的损伤值和挤压力降低,保证了产品品质。     

铜合金六通接头体热挤压刚粘塑性有限元模拟

本文利用刚粘塑性有限元法,对六通接头的热挤压成形进行了热力耦合的数值模拟,获得了热挤压成形的载荷和行程的关系曲线,应力、应变和温度的分布信息.模拟结果表明,在工件挤压温度为730℃和模具预热温度为400℃时,挤压速度范围是70mm/s～80mm/s.这一模拟结果对后期的工艺制定和模具设计提供了参考.     

A356铝合金汽车轮圈轮辐液态模锻成形的数值模拟

建立了A356铝合金汽车轮辐的有限元模型,使用ProCAST数值模拟软件对A356铝合金轮辐液态模锻成形工艺进行了研究。通过数值模拟分析了充填速度、充填温度及模具预热温度对铝合金轮辐液态模锻件成形性能的影响。探讨了不同工艺下金属液流动特点和温度的分布规律以及缩松位置。结果表明,铝合金轮辐最佳的成形工艺参数为:充填温度690℃,模具预热温度350℃,挤压速度15 mm/s。结果能为后续的模具优化设计、工艺实验提供理论依据。     

难变形金属L截面型材挤压过程有限元模拟

采用数值模拟方法对镍基高温变形合金(GH4169)、不锈钢(AISI316)L形截面的型材挤压过程进行热力耦合分析发现:随着挤压速度增加,挤压速度对挤压力影响越显著;初步得到模具的最佳预热温度。正交实验研究表明:GH4169合金中,挤压工艺参数对坯料温升影响的顺序为,挤压速度最大、坯料温度次之、模具预热温度最小;挤压比对挤压力影响显著。获得GH4169合金L形型材挤压较优工艺方案为:挤压温度1060℃,模具预热温度450℃,挤压速度50mm/s。     

316不锈钢异形Ⅰ截面型材挤压成形过程有限元模拟

以异形Ⅰ形截面不锈钢型材为研究对象,采用DEFORM-3D有限元软件系统对其热挤压成形过程进行数值模拟分析.研究了挤压稳态成形过程中挤压速度、摩擦系数、坯料预热温度等因素对不锈钢型材挤压过程的影响.计算结果表明,当挤压比为9、挤压速度为200mm/s、摩擦因子为0.3、模具预热温度为450℃、坯料预热温度为1050℃时,金属流动状况良好,材料的应力应交分布均匀,可有效提高模具的寿命,对指导实际生产具有积极的参考价值.     

AlSi7Mg轮毂半固态流变挤压铸造成形数值模拟

利用半固态流变挤压铸造技术代替传统铸造来生产汽车轮毂。基于有限元软件AnyCasting和carreau表观粘度模型,对铝合金轮毂的半固态流变挤压铸造成形过程进行了数值模拟,研究了压射速度、浇注温度和模具预热温度3个主要工艺参数对半固态浆料充型和凝固过程的影响规律,并采用正交试验设计获取了最佳的工艺参数。结果表明,最佳的工艺参数组合为压射速度0.07 m/s、浇注温度595℃和模具预热温度225℃,同时得出半固态浆料的浇注温度对铸件缺陷的影响最大,压射速度其次,模具预热温度最小。     

基于AnyCasting的铝合金弹底转座压铸工艺参数优化

结合铸造生产实际,合理设计了铸件的结构。采用AnyCasting数值模拟软件,用正交试验方法分析了铝合金弹底转座压铸工艺过程中浇注温度、充型速度以及模具预热温度对铸件质量的影响规律。结果表明,模具预热温度对铸件质量的影响最大,浇注温度次之,充型速度最小,最优的工艺参数是浇注温度为650℃、充型速度为0.25 m/s和模具预热温度为180℃。同时,在最优工艺参数的基础上,结合实物验证了模拟的可靠性,并观察了铸造铝合金的微观组织。     

深孔筒形件挤压成形有限元分析

深孔筒形件的成形在挤压成形工艺中是一大难点,成形过程中的温度不易控制,使得模具强度降低,成形后的工件容易产生较大的壁厚差.本文在分析深孔筒形件的挤压工艺的基础上,利用非线性有限元软件MSC/Superform对深孔筒形件的挤压全过程进行了模拟,分29、39、82、91、103这5个时间步进行分析,得出挤压过程中的金属流动趋势;并且对成形过程中挤压件的各个部位的温度场进行分析,模拟出实际挤压过程中模具各个部位的温度,另外还得出了各个挤压工步的载荷--行程曲线,以便对模具及各种成形参数进行优化.最后按照模拟的工艺参数进行了试验,得出符合要求的工件.     

温挤压模具冷热疲劳早期失效模拟分析与探讨

生产某壳体零件的模具存在严重的冷热疲劳早期失效现象,结合生产实际利用Deform有限元模拟软件对其温挤压过程进行模拟。通过对比模拟分析可得到凸模在工作时不同时刻的温度值,不同模具预热温度和坯料温度下模具的最高温度分布以及急冷急热温度差范围。为了减缓模具的冷热疲劳,模具预热温度最好控制在200～300℃之间,坯料加热温度控制在800℃内。     

Ram speed profile design for isothermal extrusion of AZ31 magnesium alloy by using FEM simulation

In the conventional hot extrusion of metallic materials,the temperature of the workpiece varies during the whole extrusion process,leading to the non-uniformity of the product dimension,microstructure and properties.In the present research,a simulation model based on the principle of PID control was developed to establish ram speed profiles that can suppress the temperature evolution during the process to allow for isothermal extrusion.With this simulation model,the real-time extrusion ram speed was adju...     

钛铝复合板横向共挤压翘曲变形分析

针对双金属横向共挤压成形过程中钛铝复合板的翘曲变形问题,采用Deform-3D数值分析,进行塑性变形分析和成形工艺参数优化,提出了主变形的铝材挤出翘曲角和界面压力焊合的压应力标准差作为翘曲变形的评价策略.数值模拟结果表明:翘曲角与挤压速度、温度分别呈正相关和负相关的演变规律,即"高温低速"的共挤压制备工艺有助于减小钛铝...     

地弹簧芯轴冷温复合挤压成形数值模拟

介绍了地弹簧芯轴零件冷温挤压复合工艺及数值模拟,通过分析不同的挤压参数和设计参数如凹模的过渡圆角、模具与工件间的摩擦系数和温挤压加热温度,通过模拟来观察这些参数对挤压力、成形工件质量、工件应力分布、温度分布变化等的影响,从而达到选出最佳的工艺参数,优化工艺的目的。     

GH4169合金叶片挤杆工序模具磨损及寿命的数值模拟分析

挤杆工序是GH4169合金叶片热成形的首道工序,作为制坯工序,其不但要保证精确的尺寸形状,还要确保工件组织达到工艺要求.模具的工况严重地影响了工件的内在质量.基于Archard磨损理论,以凹模为研究对象,采用Deform-2D有限元软件对其磨损过程进行数值模拟,通过分析工件的模具温度、模具硬度、挤杆速度、摩擦系数、凹模...