仪表阀体多向可控精密成形工艺

提出一种新的仪表阀体的多向可控精密成形工艺,利用有限元模拟软件Deform-3D,对仪表阀体的多向可控精密成形工艺进行了数值模拟。分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-行程曲线、金属流动规律及不同摩擦系数对成形过程的影响,最后进行了试验验证。研究结果表明,提出的仪表阀体多向可控精密成形新工艺是可行的,模拟得到的锻件充填饱满,在成形过程中金属流动比较均匀,金属流线基本沿锻件轮廓方向,最大载荷为6.21×106 N;此外,摩擦系数对成形过程的影响较大,工艺试验得到的产品和模拟结果具有较好的一致性,锻件尺寸一致性也较好,说明工艺可靠,对该类零件的多向可控精密成形工艺具有一定的指导意义。     

38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形数值模拟

以丰田IMV皮卡转向节的热锻工艺为研究对象,采用Deform-3D软件对38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形过程进行有限元模拟,分析了该转向节辊锻毛坯头部直径的尺寸设计对成形载荷、坯料成形充模效果的影响,研究了阻力墙在热锻成形过程中对锻坯中金属流动和充填的作用。模拟结果表明:适当增加辊锻坯料的头部直径有助于金属充模,但直径过大会导致成形载荷急剧上升;为了促进转向节头部5个叉的成形,并避免辊锻坯料直径过大,有必要通过设置阻力墙迫使金属向合理方向流动。热锻成形试验表明,优化工艺后的转向节成形锻件的充填效果得到明显改善。     

汽车发电机爪极闭式热锻一步成形工艺研究

为了得到少无切削的爪极锻件,在对爪极零件传统成形工艺和零件结构分析的基础上,提出了爪极闭式热锻一步成形工艺及对应的模具.建立了关于该成形工艺的三维热力耦合有限元分析模型,并通过Deform-3D对其进行了热模拟,得到了变形过程的坯料变形、材料流动情况和载荷行程曲线,结果证明了爪极闭式热锻一步成形的可行性.     

小型套管多工位冷镦挤成形工艺方案设计

针对小型套管类零件整体尺寸小、成形工步多、大批量加工的特点,提出小型套管类零件采用多工位高速冷镦挤成形加工的方法,并根据塑性成形理论,设计了两种六工位冷镦挤成形工艺方案,借助有限元分析软件DEFORM-2D模拟套管的成形过程,分析比较两种工艺方案中金属流动规律、成形载荷大小和锻造流线分布。模拟结果表明,采用两次反挤压+终镦的方案,其成形的套管充填饱满、无折叠,各工步成形载荷大小分布合理。通过工艺实验进行验证,结果表明数值模拟结果与实验结果相一致,验证了数值模拟的准确性,可为实际生产提供指导。     

T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺北大核心CSCD

T形不锈钢阀体通常采用板材或棒材切削加工的方式生产,其材料利用率及生产效率低下。针对该问题,提出了一种新的T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺,并利用有限元模拟软件Deform-3D,对T形不锈钢阀体的多轴联动成形工艺进行了数值模拟,分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-时间曲线、等效应力场分布和温度场分布等,最后设计了相应模具并进行了试验验证。研究结果表明:该T形不锈钢阀体多轴联动成形工艺具有可行性,模拟得到的锻件充填饱满,金属流线基本沿锻件轮廓方向,成形过程中的最大载荷为6620 kN,工艺试验得到的锻件的尺寸一致性较好,说明工艺可靠性高,对该类零件的多轴联动成形工艺具有一定的指导意义。     

汽车轮毂轴管复合挤压成形数值模拟与试验研究

根据热挤压成形理论,针对汽车轮毂轴管零件自身的特点,采用复合挤压成形工艺进行热成形,借助DE-FORM-3D有限元软件对成形过程进行了模拟、分析。以镦挤成形工序和反挤压成形工序为重点,分析了成形过程中金属的流动规律及应力、应变的分布情况,得到载荷-行程曲线。同时在试验时研究了加热温度、挤压速度、润滑等主要工艺参数对金属流动、应力应变、成形质量和成形力的影响。并以此为依据,对工艺参数进行了优化,验证了数值模拟结果的正确性及该复合挤压成形工艺的可行性。     

转向螺杆冷温复合成形工艺北大核心CSCD

转向螺杆为典型的杯杆零件,结构形状复杂,杆部尺寸和表面质量要求较高,成形难度大。通过对转向螺杆结构和形状的特点进行分析,结合冷、温成形特点,提出了转向螺杆冷温复合成形工艺方案。该工艺充分利用了冷成形尺寸精度高、表面质量好和温成形变形抗力小的优势,在较低的成形载荷下精确成形了转向螺杆。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对转向螺杆冷温复合成形工艺过程中的3道工序进行了数值模拟分析,分析了成形过程中的金属流动规律和应力分布状况,预测了成形载荷。对成形工艺进行了工艺试验,得到的转向螺杆充填饱满,尺寸和表面质量满足设计要求,无成形缺陷。结果表明该工艺具有可行性。     

基于田口试验的轮毂法兰盘热锻工艺优化

采用Deform-3D有限元数值模拟软件对轮毂法兰盘热锻成形进行数值模拟,并对初定成形工艺方案进行分析,确定了预锻+终锻成形方案。针对工件表面应力较大、模具磨损较为严重的问题,通过田口试验优化法对成形参数进行优化组合。模拟结果表明,当轮毂法兰变形温度为1200℃、模具温度为230℃、变形速率为1.0 mm·s~(-1)、摩擦系数为0.05时,工件应力、模具载荷和模具磨损能有效降低,且工件成形质量较优。各参数对零件质量和模具磨损的影响程度依次为:摩擦系数变形速率变形温度模具温度。     

基于DEFORM的轮毂法兰盘锻造工艺优化设计

运用有限元软件对轮毂法兰盘模锻成形过程进行了数值模拟。研究了三种不同形状预锻件对模锻过程中金属流动、模具受力和温度的影响。以提高产品质量和降低载荷为目的,给出了较优的模锻成形方案。按照优化方案设计了闭式热锻模具,结果能为类似锻件的闭式模锻工艺和模具设计提供依据。     

矩形直齿轮热锻工艺有限元模拟

针对大尺寸矩形直齿轮,提出了镦粗预锻终锻3工序"一火"连续锻造的工艺方案。利用有限元软件Deform-3D建立矩形直齿轮热锻有限元模型,并模拟其成形过程。根据模拟结果探讨成形过程中的温度场、等效应变场、材料流动情况及成形载荷的变化规律。在6.3MN高能螺旋压力机上成功试制出矩形直齿轮锻件,工艺试验与模拟结果具有较好的一致性,锻件形状满足设计要求、无折叠缺陷,证明该工艺方案切实可行。     

汽车三叉式万向节精密成形工艺

采用开式模锻工艺生产汽车三叉式万向节,需要切除飞边,不仅材料利用率低,同时由于金属流线被切断,影响零件的力学性能及使用寿命。为解决上述问题,提出了闭塞式单向挤压、闭塞式双向挤压两种精密成形工艺,并采用DEFORM有限元软件对两种工艺下的零件成形过程进行了数值仿真模拟,分析比较了两种工艺下的零件成形情况、金属流动规律、载荷-行程曲线,以及模具磨损情况。结果表明:在闭塞式单向挤压成形工艺下,零件存在填充不完整、销轴弯曲、端部出现斜面等缺陷,而在闭塞式双向挤压成形工艺下,零件成形良好;闭塞式双向挤压成形工艺中,金属流动更为合理、模具间承受载荷大小的差距更小,利于集体换模,且模具磨损量更小,模具使用寿命更长。经实际生产试验,获得了质量良好的三叉式万向节制件,验证了数值仿真模拟结果的准确性与可靠性。     

6061铝合金灯具散热底座芯轴挤压成形研究

为了满足6061铝合金LED灯具散热底座芯轴精密制坯要求,根据零件的形状结构特点,制定了复合挤压成形工艺方案;并利用DEFORM-3D有限元分析软件,分别对不同铝坯规格和挤压成形速度下的挤压工艺进行了模拟仿真计算,研究分析了各种方案模拟结果的行程-载荷曲线及金属流线分布。最终确定相对较优的制坯规格尺寸为Φ56 mm×43 mm,挤压速度为30 mm·s^-1。然后进行了设备调试及生产验证。实践表明,挤压成形件与模拟结果基本吻合,产品质量合格、稳定,性能得到提高;与原切削加工方法相比,节省原材料66%。     

阻力墙设计对转向节模锻成形工艺的影响

基于汽车转向节模锻成形工艺,给出了锻模表面三种阻力墙结构设计方案,以研究阻力墙对复杂锻件成形的影响。同时,针对不同阻力墙结构的转向节热锻模具建立有限元模型并对模拟结果进行分析。结果表明:阻力墙能够通过改变金属流动影响转向节锻件的模锻成形载荷、金属充填效果和锻造缺陷。阻力墙的存在能够有效地促进转向节叉成形,改善无阻力墙时充填不满的现象。然而,不合理的阻力墙设计则会导致成形载荷上升、折叠缺陷产生以及金属流动不协调。通过调整阻力墙高度改变其阻碍作用,得到了合理的设计方案,为生产提供了参考依据。     

智能化金属成形模拟软件北大核心CSCD

◆易用:简单、友好,且在不断优化的操作界面,大量的学习向导以及应用实例,使工程师不但上手轻松,更不会在使用中气馁,AFDEX可以帮助您轻松分析锻造工艺。◆准确:超过500个实际生产应用案例,包含复杂的冷温热多工位锻造、闭塞锻造、径向锻造、辊锻、辗环等几乎所有锻压成形工艺的模拟。AFDEX的准确性和能力,已经在全球百余家制造企业的生产中得到了验证。◆各种结果同时展示:AFDEX的后处理平台,可以在运算的同时,实时显示各种结果:变形形状、节点的速度、应变、应变率、应力、金属流线、某点流动、边界节点应力、界面应力、温度分布、损伤、磨损、体积变化、载荷等。     

一种制动杠杆螺栓用不锈钢热变形行为及锻造工艺

为研究一种制动杠杆螺栓用不锈钢材料的热变形行为及锻造工艺,利用热模拟试验机对材料进行了高温压缩试验,得到了该材料的真应力-真应变曲线和显微组织。将高温压缩试验得到的数据导入有限元模拟软件Deform-3D中,对制动杠杆螺栓的成形过程进行了数值模拟,分析了成形过程中的载荷-行程曲线、等效应力场分布等,最后根据优化得到的工艺参数设计了相应模具,并做了工艺试验,工艺试验得到的制动杠杆螺栓锻件充填饱满、尺寸符合要求、锻造流线分布合理,且锻件经过机加工后,没有发现锻造缺陷,符合使用要求。该研究对此类零件的生产具有一定的指导意义。     

深孔圆环成形缺陷分析及改进方案

以某深孔圆环为研究对象,针对其成形过程凸模磨损的问题,采用有限元软件DEFORM-3D对其成形进行模拟,从金属流线、成形载荷、应力分布等多方面进行分析。结果表明,初始工艺能够完成制件成形,但成形过程中局部材料受到较大的挤压应力,挤内孔成形过程中的局部金属流线较乱、流动阻力较大,导致成形载荷上升、模具磨损加剧。引入锥面成形工位,将初始工艺中的挤内孔工位拆分为锥面成形和圆角填充两个工位。通过模拟和实际试模,验证了改进方案的可行性,成形后的制件表面无折叠、裂纹、刮伤等缺陷,模具寿命得到明显提高,为实际生产提供了指导。     

结合齿预锻件的精密锻造成形工艺探讨

汽车变速箱的结合齿精密锻造成形工艺是汽车零部件的一种新型制造工艺。为了解决热锻预成形时锻件定位凹槽对齿形充填及金属折叠的影响,应用数值模拟软件对结合齿精密锻造的预锻件成形工艺进行模拟研究。通过优化预锻工序模具的关键参数来降低终锻工序的载荷,使终锻工序载荷由28546 k N降到21883 k N。并进行了结合齿的热锻成形试验,试验结果表明,优化工艺参数后改善了结合齿锻件的充填质量并避免了折叠缺陷,试验结果与模拟结果相吻合,证明了该新工艺在实际应用中的可行性。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

一种变速器行星架多向精密成形工艺

根据一种变速器行星架的结构特点,提出一种新的多向精密成形工艺,可一次性成形出带4个侧面方孔的行星架锻件。利用有限元模拟软件Deform-3D,对变速器行星架的多向精密成形工艺进行了数值模拟。分析了成形过程中的载荷-时间曲线、等效应力分布等,根据模拟结果设计了行星架多向精密成形模具结构,分析了关键模具部件的强度,最后进行了工艺试验。研究结果表明,提出的行星架多向精密成形工艺是可行的,模具结构合理可靠,试验得到的行星架锻件充填饱满、尺寸符合设计要求。对该类零件及其他相似零件的生产具有一定的指导意义。     

汽车地板零件拉延工艺参数优化及实验验证

以某汽车地板零件为研究对象,对其进行工法设计,然后借助板料成形有限元软件Auto Form建立该零件的拉延成形过程的有限元模型。通过初步的数值模拟,该零件容易出现局部拉裂缺陷,通过分析选择板料的尺寸和压边力作为优化变量,借助Sigma模块优化汽车地板零件的拉延成形工艺参数,确定最优的工艺参数值。结果表明,优化后的板料X向尺寸、板料Y向尺寸、压边力分别为1 320 mm、982 mm和6.75×10~5N。试模验证得到的零件无缺陷,和数值模拟结果一致。