渐开线花键冷搓成形数值模拟关键技术研究

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论,借助于有限元软件ANSYS对渐开线花键冷搓成形的过程进行了数值模拟,对其中一些关键技术进行了研究,并通过模拟的顺利实现证实了其有效性。     

基于有限元数值模拟花键冷搓成形关键技术分析

依据大变形弹塑性有限元理论和接触理论,借助于有限元软件ANSYS对渐开线花键冷搓成形过程进行了数值模拟,对其中一些关键技术进行了研究,并通过模拟的顺利实现证实了其有效性.     

花键冷搓成形工艺

一、引言 花键冷搓成形工艺是20世纪50年代初由RO-TO-FLO公司发明的专利制造技术。由于其生产效率高,加工零件精度高,节约材料和降低成本,在国际上大批量生产领域得到一定的应用。我公司在IVECO汽车S系列扭杆弹簧国产化过程中于1991     

渐开线螺旋花键的冷滚轧成形

冷滚轧成形技术在渐开线花键加工中已日益普及,但目前有关工艺的设计还不够严谨,以经验设计为主,本文旨在通过相关设计计算,找到渐开线花键冷滚轧工艺设计的通用方法,并为滚轧装备的设计与生产提供依据。     

工艺参数对冷搓成形花键晶粒影响的跨尺度分析研究

多场跨尺度分析研究有助于提高成形质量,分析花键成形过程中材料内部微观组织演变规律,对工艺优化、质量预测与控制具有非常重要的指导意义.建立了冷搓成形加工的热力耦合模型并进行了仿真模拟,分析了模拟结果的宏观尺寸及成形过程中工件微观组织演变规律,并通过改变进给速度和摩擦因数,分析工件成形过程中晶粒尺寸在不同工艺参数下的变化趋势,得到进给速度和摩擦因数对晶粒尺寸的影响,为进一步研究材料内部微观组织演变规律,花键形性一体化制造提供理论依据.     

渐开线花键搓齿板的设计原则

鉴于渐开线花键冷搓工艺具有高效、节能的优点，近年来，一些大型齿轮厂、变速器厂相继从国外引进了冷搓成形设备（冷搓机）来生产花键轴，以满足国内汽车工业及机器制造业对花键品种及使用量的日益增长的需求。采用冷搓成形工艺，使花键生产变得快捷高效、节能节材，并可提高花键力学性能及制造精度。从该工艺在国内使用的初期至今，相关企业进行了大量的理论分析、测试及实验研究，[第一段]     

渐开线螺旋花键的冷滚轧成形

冷滚轧成形技术在渐开线花键加工中已日益普及,但目前有关工艺的设计还不够严谨,以经验设计为主,本文旨在通过相关设计计算,找到渐开线花键冷滚轧工艺设计的通用方法,并为滚轧装备的设计与生产提供依据.     

渐开线螺旋花键冷滚轧模

汽车、拖拉机上起动机的螺旋花键轴,已逐渐被冷楔横轧加工的渐开线螺旋花键所代替。冷楔横轧渐开线螺旋花键,可以采用图1所示的平板轧制,或使用图2所示的双辊轧轮(也称滚轧模)轧制。但平板模轧机组至今国产的很少见,而辊式楔     

EST渐开线花键搓齿刀开发制造与应用

给出搓齿刀的定义,介绍花键冷搓工艺,并在实际制造搓齿刀具的基础上,总结出了渐开线花键搓齿刀的设计原则及制造工艺,分析影响搓齿花键精度的主要因素,介绍渐开线花键搓齿刀的精度指标,搓齿刀修磨。     

渐开线花键拉刀优化设计

针对渐开线花键拉刀设计中计算量大、重复率高、设计效率低、主观性强等问题引入CAD与数据库软件的设计方法,对渐开线花键拉刀进行结构与软件设计并进行数据模拟分析,证明该方法符合拉刀实际使用要求,使渐开线花键拉刀设计更加高效、准确、科学,提高了设计效率.     

柔性制管过程的样条有限条仿真

提出弯管过程样条有限条分析方法,建立基于更新拉格朗日方法(U.L.法)的弹塑性大变形样条有限条法的理论模型.采用该方法分析柔性制管过程变形带材的位移场、应变场和应力场.并应用可视化技术有效、直观、快速地显示模拟结果,对实际生产具有重要意义.     

轮辋滚压成形的数值仿真技术

滚压成形工艺是轮辋加工的主要成形工艺,在工程中得到广泛运用。基于有限元软件ABAQUS动力显式算法,对轮辋滚压成形数值仿真技术进行了研究,并讨论了加工过程中侧向力问题。运用和以往文献不同的建模方式,分析建模中单元选择、边界条件、加载曲线等关键问题,提出了适合轮辋滚压的数值仿真方法。仿真计算表明,轮辋滚压成形仿真结果与试验具有好的吻合性,且具有中心定位准确,计算效率高的特点,提高了工程适用性。同时侧向力研究表明,降低进给速度可以有效减小滚压侧向力。     

基于ANSYS的渐开线外花键参数化建模

对ANSYS进行了二次开发,运用APDL语言编制渐开线外花键建模的宏文件,并运用UIDL语言开发出渐开线外花键建模专用建模模块,真正实现了基于ANSYS的渐开线外花键参数化建模,极大地提高了建模效率。     

小模数渐开线花键滚轧轮的设计

通过对小模数渐开线花键冷滚轧加工原理的分析 ,提出了滚轧轮的设计原理 ,介绍了滚轧轮的设计方法及步骤。     

矩形管冷弯成形的辊花设计及成形规律

依据矩形管冷弯成形的多道次孔型轧制特点,考虑轧前圆管坯与轧后矩形管存在的拓扑等价关系,建立了两者之间的形心映射数学模型,实现了矩形管冷弯成形过程的辊花设计,并进行了轧制实验。轧后产品满足GB/T 6728-2002的要求。基于弹塑性有限元法建立了矩形管冷弯成形的仿真模型,研究了冷弯成形的金属流动、纵向延伸和残余应力分布,确定了变形过程开裂危险区位置。     

基于ANSYS/LS-DYNA的花键冷滚轧成形数值模拟

利用显式中心差分算法,借助有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA,通过数值模拟,实现了花键冷滚轧成形过程的可视化。根据数值模拟的结果,讨论了齿形误差及其成因;揭示了滚轧过程中金属流动规律和应力变化情况;分析了冷滚轧前轴坯直径与成形后花键最大外径的关系,提出了轴坯直径的修改建议。研究结果为花键改进设计提供了定量依据,同时也为深入研究花键冷滚轧成形机理奠定了基础。     

基于DEFORM-3D的花键成形分析

基于刚塑性有限元法基本理论,并借助于通用三维有限元分析软件DEFORM-3D建立了花键冷滚压成形全过程三维动态有限元模型,对花键冷滚压成形过程进行了有限元模拟分析。揭示了花键冷滚压成形过程的等效应力、等效应变的分布情况和金属流动规律,从而为花键冷滚压成形工艺研究提供理论依据。     

冷滚打成形力及金属变形的有限元数值模拟

为了得到能够准确高效计算冷滚打成形实体零件外齿形的成形力和整体金属塑性变形情况的数值模拟方法,根据冷滚打成形的基本原理,建立了能够表征冷滚打成形实体零件外齿形特点的典型有限元模型,并参照实验条件进行了实例计算。所得计算结果与实验相比较,证明了该计算模型和方法能够有效反映出稳定成形时主成形力的平均峰值。同时金属塑性变形的计算结果能有效反映冷滚打成形齿形时的金属变形情况,能够预测和解释外沿飞边和纵向的弓形缺陷的发生。在此基础上研究了提高数值计算效率的方法,得出质量缩放因子取60 000、最小单元格长度0.25mm时可获得较高的计算效率。     

高速冷滚打成形过程的有限元数值模拟

通过对高速冷滚打成形原理进行分析,利用有限元软件Abaqus对LY12铝合金高速冷滚打成形过程进行数值模拟;计算了成形过程中的变形击打力;并利用自行设计的试验装置进行了连续成形过程中变形击打力的试验验证。结果表明:高速冷打滚成形的数值模拟结果与实际试验结果基本一致,验证了数值模拟的有效性,为进一步深入研究高速冷滚打成形技术奠定了理论及应用基础。