镁合金复杂构件预成形体积分配及量化设计

针对镁合金薄壁复杂构件的整体挤压成形难点,利用Deform-3D有限元模拟软件对不同挤压方案成形过程进行数值分析;研究预成形毛坯对成形过程中折叠及充填不满缺陷的影响;基于塑性变形过程中的能量最小原理及阻力最小定律,提出体积分配及材料等距离流动量化补偿法,优化预成形毛坯尺寸及结构。终成形时材料流动速度场分布均匀,成形载荷降低,未出现折叠及充填不满的缺陷,实现了高效、可靠的镁合金异形复杂构件预成形优化设计。成形试验及微观组织、力学性能测试表明,挤压件的尺寸精度、表面质量及力学性能均满足产品服役指标。     

套筒冷挤压缺陷分析及优化设计研究

冷挤压是一种非常先进的绿色加工工艺,适合传动零件的坯料加工。冷挤压过程由于坯料变形大、材料流动复杂,模具和坯料设计难度大,常会发生各种缺陷。以套筒冷挤压为例,根据套筒的零件技术特征,确定了零件的冷挤压方案,并设计了挤压模具。基于数值模拟对零件成形过程的开裂缺陷进行了分析,采用材料跟踪和剖面对比的方法进行了模拟和试验比较,发现开裂的原因是由于毛坯的开孔过大导致孔边缘折叠形成了裂纹源。对开孔尺寸进行了优化,成功消除了开裂缺陷,得到了最佳的成形方案。     

气缸挤压成形技术

通过对气缸挤压成形三种工艺方案的比较,选择了一种更为合理的方案.设计了整套挤压模具,利用DEFORM-3D模拟挤压成形过程,通过模拟结果,分析工艺的合理性,进而改进模具以成形合格零件.采用本文中所述的加工工艺,可以减轻毛坯质量45％以上,有显著的经济效益.     

芯轴超塑性挤压成形试验分析

此文研究了名称为“芯轴”的零件采用超塑性挤压成形时的变形过程，并分析了产生缺陷的原因。指出：ＺｎＡｌ２７材料在超塑性挤压条件下，有很好的成形性及充满性，选用合理的模具形状，可以用最简单的毛坯实现零件的一次挤压成形。     

铝合金深杯形零件精密模锻成形技术的研究

分析了铝合金深杯形零件的形状特点,制定了反挤压成形毛坯、开式小飞边终锻成形的工艺方案。工艺参数的计算表明,挤压毛坯可在终锻成形时一次正确成形锻件。对挤压制坯、开式终锻成形进行了有限元模拟。模拟结果显示,挤压毛坯能正确成形锻件;制定的两步成形工艺可行、合理,对该锻件的生产具有一定的指导意义。     

活塞销冷镦挤成形微折叠缺陷分析及改进措施

针对活塞销采用原冷镦挤工艺方案成形后转角处出现的微折叠缺陷,通过微观组织观察和数值模拟确定微折叠产生于第2次反挤压,产生原因为:反挤压成形过程中,连皮厚度降低至一定值后,金属在转角处径向流动,导致一少部分连皮处金属在杯底转角处出现异常褶皱流动,形成微折叠缺陷。为提高活塞销成形质量和避免成形缺陷,提出采用"反挤压预成形+复合挤压终成形"的改进工艺方案取代两步反挤压成形的原工艺方案。数值模拟结果显示,采用改进工艺方案成形的活塞销锻造流线连续,未出现折叠缺陷。生产实践表明,改进方案可避免活塞销转角处微折叠缺陷的产生,能够满足实际生产要求。     

异形孔轴类零件的复合挤压成形模设计与数值模拟

分析了轴端带方孔的传动轴零件的成形工艺,设计了挤压成形毛坯及其复合挤压成形模。运用Deform-3D数值模拟分析软件,对零件复合挤压成形过程进行模拟和分析,根据模拟结果对挤压模进行优化改进,生产出合格的挤压零件,提高了生产效率和材料利用率。     

组合形活塞销冷镦挤成形工艺方案设计

依据组合形活塞销结构特征,制定了两种多工位冷镦挤成形工艺方案,并应用DEFORM-2D软件对活塞销成形过程进行数值模拟仿真,分析比较了两种方案中金属流动规律、应力分布规律和成形力大小。模拟结果显示:采用制定的两种工艺方案成形活塞销均不会出现折叠、开裂等锻造缺陷,但"两次反挤压+挤锥"的成形工艺方案各工步成形载荷分布更合理。工艺实验结果显示,采用"两次反挤压+挤锥"生产的组合形活塞销满足设计尺寸要求、无折叠和开裂缺陷。数值模拟结果与工艺实验结果相一致,制定的工艺方案可以满足零件塑性成形的设计要求。     

某复杂盒体零件成形工艺

研究了某复杂盒体,零件属于形状复杂、体积分配不均匀且截面不对称的构件。该盒体在直接采用板料进行挤压过程中,材料出现非等速流动而形成缺陷,影响零件的性能;获得的挤压件开口端不平整,材料利用率低。对该铝合金复杂盒体零件进行计算机有限元模拟,详细分析该盒体在挤压过程中出现的缺陷与不足,并提出合适的解决方案,即增加预成形工艺、改进预成形坯的形状。根据计算机有限元模拟的结果,制定合理的成形工艺路线,即下料-预成形-终成形,确定预成形坯的形状。通过实验验证,获得合格的挤压件。针对此类零件可以通过增加成形次数、优化预成形坯形状等方法来克服成形过程中产生的缺陷,提高材料利用率。     

基于移动最小二乘响应曲面的挤压件毛坯优化

针对复杂挤压件在实际生产中存在的金属折叠等缺陷,结合CAE仿真结果分析了产生缺陷的原因;为了达到改善零件成形过程中的金属流动性、降低成形所需最大挤压力,从而提高产品质量的目的,提出了以移动最小二乘法为基础构建响应曲面的方法,建立了毛坯形状与成形所需最大挤压力之间的关系.同时,选取毛坯的几何参数作为设计变量,结合正交试验方法,选出对优化目标影响显著的因素,利用移动最小二乘响应曲面法对毛坯的关键几何参数进行了优化.经验证,成形所需的最大挤压力降低了40%,金属流动状态明显改善,内部折叠基本消除.     

枝杈类锻件挤压过程折叠缺陷形成研究

枝杈类锻件是工程领域中广泛应用的一种关键零件。采用数值模拟方法揭示枝杈类锻件挤压成形过程中极易出现的折叠缺陷的形成机理,通过节点示踪法追踪了折叠缺陷的演化过程,研究了挤压过程中的应变场、速度场、温度场,获得了挤压过程中金属流动规律,明确了折叠缺陷的形成过程。通过对枝杈类锻件挤压时变形金属的流动规律的试验研究,验证了数值分析及结果的正确性。数值模拟和试验结果表明,通过减小冲头底锥相对直径和摩擦因子或增大模具圆弧外端与冲头环形平面距离,可以有效抑制或消除折叠缺陷。     

A286高温合金薄壁管件镦制工艺优化北大核心CSCD

针对某型A286高温合金薄壁管件的薄壁特征镦制成形过程中,容易出现折叠、填充不完全、飞边等问题进行了研究。提出了正挤压和反挤压两种材料流动方式,并利用Deforn-3D有限元软件进行数值模拟。对比分析了两种镦制工艺成形过程中的成形效果、等效应力、等效应变、金属流线和材料流动规律,数值模拟结果表明:与反挤压相比,正挤压成形制件的应力集中明显,金属流线紊乱,且有明显缺陷,采用反挤压镦制工艺更加合理。镦制实验结果表明,采用反挤压镦制成形的制件具有良好的几何特性,无填充不完全、折叠、飞边等缺陷,实验结果与数值模拟结果一致。     

带锥孔轴套冷挤压成形工艺数值模拟研究

通过计算机模拟了带锥孔轴套冷挤压成形过程,研究了成形过程中金属流动规律。成形过程金属流动、分流合理,无挤压成形缺陷产生。该冷挤压成形工艺合理可行,可为类似零件成形提供参考。     

5A06铝合金带筋盒体件挤压缺陷的模拟分析及优化

为了获得综合性能良好的5A06铝合金带筋盒体挤压件,结合其复杂的形状结构特点,提出采用整体挤压成形工艺方案,对提出的成形工艺方案进行有限元模拟,模拟的结果中存在盒底局部区域填充不饱满,有凹坑、折叠、部分筋条高度不够等缺陷。结合所产生的缺陷分析其产生的原因,改进成形工艺方案,最终确定优化后的挤压方案为:其一增加预成形工序,使得毛坯的分布更加趋近于挤压件的整体结构,同时预成形时先挤出侧筋,以保证底筋充填饱满及侧壁高度达到产品要求且不产生折叠;其二优化模具结构,适当增大凸模筋部圆角半径,同时将盒体底筋对应折叠处的凸模部分缩短10 mm。     

双管带隔筋件隔筋形状对内外管成形的影响

为了获得综合性能良好的某铝合金双管带隔筋挤压件,对提出的整体挤压成形工艺方案进行有限元模拟,模拟结果中存在折叠、挤压力大、局部强度不足等缺陷.针对所产生缺陷进行成形工艺方案改进,并确定优化后的挤压方案为:双筒带隔筋挤压件连皮在中间,隔筋的上端面倒有呈水滴状的圆弧.通过模拟对改进后的工艺进行验证分析,结果表明:过渡圆角的大小对折叠有较大影响,增大圆角可减小材料向筋部流动的阻力,可以改善材料的流动状态,并获得了最优过渡圆角半径.利用设计的模具进行了实验验证,获得了成形质量良好的挤压件.     

球形管件多工位冷镦内折叠原因分析与工艺改进

首先介绍作为减震部件内芯的球形管件的多工位冷镦挤成形方式和产品应用,然后提出球形管件在多工位冷镦生产中遇到的内折叠缺陷问题。为了分析出产品产生内折叠的原因,对初始成形工艺方案进行有限元模拟分析和成形理论分析。得出镦挤球形部分的材料强度分布不均匀是零件产生内折叠的主要原因。随后通过对实际生产零件的切割取样和硬度测量,并将硬度值转化为强度值,得到实际镦挤球形部分的材料强度分布曲线。该曲线验证了理论分析的准确性。最后以理论分析的结论为依据改进成形工艺方案,并实际生产零件。生产零件没有内折叠缺陷,达到了保证零件质量并稳定生产的目的。     

变径管温挤压成形工艺数值模拟研究

主要介绍了变径管温挤压成形的数值模拟过程.针对变径管的结构特点,设计了零件的挤压件图并制定了加工工艺.利用有限元模拟软件对该零件的成形过程进行了模拟分析.通过观察金属流动的示意图判断成形过程中金属流动是否合理、是否会产生缺陷.最终确定的成形方法是合理的.     

某铝合金筒形壳体的温挤压成形工艺

针对某铬合金筒形壳体零件的结构特点及材料特性,绘制该零件的挤压件毛坯图,确定该零件的加工方案,并对该壳体毛坯的温挤压成形工艺进行研究.结果表明:采用温挤压成形的该壳体工件满足使用要求,可为此类零件生产工艺的设计提供参考.     

某铝合金圆锥形壳体的温挤压成型工艺

针对7A04铝合金圆锥形壳体零件的结构特点及材料特性,绘制该零件的挤压件毛坯图,确定该零件的加工方案,并对该壳体毛坯的温挤压成形工艺进行研究.结果表明:采用温挤压成形的该壳体工件满足使用要求,可为此类零件生产工艺的设计提供参考.     

弧面凸轮等温挤压成形有限元分析

弧面凸轮轮廓为复杂而不可展开的空间曲面.在毛坯等温挤压过程中,为使材料顺利地充满凹模型腔以及成形后脱模顺利,通过在弧面凸轮曲面上加盖敷料及在各连接处采取圆弧过渡,以制得高精度的近似净形零件毛坯件;并采用MSC.Marc软件,对模具结构优化与刚粘塑性有限元模拟,以验证等温挤压工艺在弧面凸轮毛坯成形的可行性.