齿轮坯预锻最佳工艺参数研究

为了得到某齿轮坯热模锻预锻过程最佳工艺参数(预锻模具温度,坯料加热温度,滑块行程次数)组合,使用正交试验方法设计出多因素多指标无交互作用的数值模拟试验方案,再结合Deform-3D数值模拟技术,根据统计的数值模拟结果进行分析,得出最佳工艺参数组合为:模具温度250℃,坯料加热温度1100℃,滑块行程次数80s/min;并且对最佳组合进行了数值模拟试验验证,结果良好;其中,模拟结果分析从最大成形载荷,最大、最小应变差,最大等效应力,填充情况,锻件最大温度,毛刺或折叠缺陷,损伤值等多个角度进行;最后经生产试制得到满足要求的锻件。     

基于有限元逆向模拟技术的预成形模具设计

介绍了基于刚一粘塑性有限元方法的正向和逆向模拟技术,并将该技术应用于链轨节锻件的复杂锻造工艺的预成形设计,实现了从理想形状的终锻件设计预成形件和预成形模具的目标。所设计的预成形件和预成形模具降低了终锻模具的磨损,提高了材料的利用率,保障了预成形件在后续模具中的定位稳定性,井应用于生产实际,取得了较好的经济效益。     

H断面锻件预锻设计的体积分配

通过对Ｈ断面锻件不同预锻设计的计算机终锻模拟，本文简要分析了预锻设计中的体积分配对终锻成形过程的影响。     

载重汽车转向节的锤锻工艺及模具设计

针对解放六吨平头柴油转向节的结构工艺特点,结合实际多次研究改进,得出转向节制坯、预锻、终锻成形的锤锻工艺及合理的模具结构。较好地解决了这一复杂锻件的锻造难题,工艺方案对其它载重汽车转向节锻造有普遍参考意义。     

大型曲臂锻件模锻成形工艺模拟研究

针对大型曲臂锻件的结构特点和性能要求,提出采用了预锻-终锻两步成形方法模锻成形大型曲臂锻件。采用DEFORM-3D有限元软件对此工艺方法的成形过程进行模拟,并对应力、应变、温度场的分布特点和时间-载荷曲线进行分析。结果表明,采用此方法能够在8万吨水压机上饱满成形大型曲臂锻件,得到金属流动合理、锻造流线完整的锻件。     

控制臂模锻成形工艺优化设计

控制臂现阶段成形工艺多、生产效率低、劳动强度大,并且材料的利用率低于50%。通过对控制臂三维几何模型的建立,采用辊锻制坯工艺,结合控制臂的形状特点,合理的设计弯曲模。利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D对模锻成形过程进行数值模拟,对终锻模进行了优化,提出了带阻力墙终锻模,通过数值模拟分析得出合格的锻件,并且材料利用率提高至70%。     

汽车前轴精密辊锻成形过程的数值模拟

汽车前轴的精辊-模锻工艺是一种用小成形力锻造设备成形较大型前轴锻件的塑性加工技术,其工艺关键在于精密辊锻。前轴的精密辊锻分4个道次,是典型的局部成形工艺。辊锻工艺由于旋转的模具与辊锻件之间的接触区域在不断变化,一直以来成为数值模拟的难点。对4个道次的模具建立了模型,采用三维刚塑性有限元程序DEFORM-3D模拟了前轴精密辊锻工艺,分析了辊锻过程中金属变形的规律,研究了模具参数对成形质量的影响以及辊锻力矩的变化规律。模拟结果对于改进辊锻工艺设计、提高模具设计水平具有指导作用。     

基于DEFORM的大型封头整体锻造工艺数值模拟

大型整体封头越来越受到重视,需要开发可行的制造工艺。通过采用数值模拟的手段,设计了采用上模和下模的整体封头锻造工艺,对两种上模旋转下压的方式进行了对比,通过DEFORM-3D塑性成形软件对锻造过程进行了模拟计算,分析了终锻后锻件的等效应变分布。结果表明,通过采用上模旋转下压的方式,可以得到所需的封头,锻件尺寸符合要求。     

齿轮锻造金属流动规律分析及工艺改进

分析直齿轮锻造过程中的金属流动规律,为减小摩擦阻力和改善不均匀变形,提出径向刚性平移流动模式和轴向均匀流动模式的假设.基于刚性平移流动模式,提出直齿轮刚性平移终锻成形新工艺.通过对数值模拟和物理试验结果的分析,验证刚性平移流动模式假设的正确性;分析预成形齿高和摩擦因数两个关键工艺参数,对终锻成形载荷的影响进行分析,说明刚性平移流动模式的优势.采用不对称的模具设计,对新工艺作进一步改进,改善轴向不均匀流动的状况.最后提取终锻成形载荷峰值进行比较,发现新工艺有利于大幅度降低载荷.     

汽车前轴制坯辊锻工艺分析与模具设计

根据汽车前轴锻件的特点、技术条件与要求,对精密辊锻制坯工艺及模具设计进行研究,设计出前轴制坯辊锻、预成形辊锻和终成形辊锻模具,并分析了具有礼帽形型槽的异性截面和上压力札制方式对制坯辊锻工艺的影响和作用.     

一种阀座的胎模锻成形工艺

胎模锻是一种常用于小批量生产的零件毛坯成形方法。在分析某阀座结构的基础上,根据工厂实际情况,确定对其采用胎模锻成形方法进行制坯,给出了其具体的胎模锻工艺。并设计了相应的模具。     

汽车离合器衬套多道次工艺设计与仿真

针对所研究的离合器衬套的特点,设计了整个工艺流程,包括落料、拉深、胀形、冲锻复合成形、冲孔和修边,其中通过多模块胀形工艺成形零件周向均布的36个齿槽,通过冲锻复合成形工艺实现零件底部的壁厚变化,重点分析了胀形工艺和冲锻复合工艺的实现过程。采用有限元软件DEFORM-3D模拟整个工艺过程,模拟结果表明：胀形工艺能够完整、准确地成形出零件周向均布的齿槽,冲锻复合成形工艺成功实现了零件底部壁厚的变化,整个工艺流程切实可行。
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单榫头叶片锻造过程成形缺陷分析

折叠和模腔充不满是锻造过程中常见的成形缺陷 ,利用自行开发的叶片锻造过程三维刚粘塑性有限元模拟分析软件 ,通过对叶片锻造过程不同截面金属流动规律的三维有限元模拟分析 ,可以预测叶片锻造过程成形缺陷折叠和充不满的形成。通过改变毛坯尺寸和成形工艺参数 ,可以消除这些成形缺陷的产生 ,并获得合格叶片锻件。该研究对其它种类叶片锻造过程中成形缺陷的分析具有一定的指导意义     

轴承套圈锻造数值模拟

运用MSc—Marc软件对轴承套圈锻造加工进行了数值模拟分析，以金属成形理论和有限元方法基本原理为基础，建立了热力偶合刚粘塑性锻造模型。以第二代轮毂轴承外圈锻造为例进行模拟分析，对预成形模型的实验和模拟结果作了对比，提出产生过大锻造力的一个原因是最终成形阶段工件在模腔内分布不均使变形速率急剧增加，提出了预成形坯的设计优化准则，依此设计的第二代轮毂轴承外圈的优化预成形结构、锻造力比传统设计下降了一半以上。     

双联齿轮精锻成形工艺及数值模拟分析

针对双联齿轮的结构特点,提出了两种双联齿轮成形工艺,设计了坯料的合理形状,建立了三维有限元分析模型。通过工艺分析和不同工艺条件下的材料流动过程三维有限元动态仿真,研究了变形全过程的材料塑性变形行为、流动规律、几何尺寸变化以及成形件几何质量和缺陷等。对比有限元模拟结果发现:闭式模锻工艺齿形填充较差,产生折叠缺陷或充不满现象;挤压成形工艺齿形填充良好,是双联齿轮精锻成形的优选方案。研究结果为双联齿轮成形工艺实用化研究提供了理论指导或技术支持。     

基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化

针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。     

圆柱斜齿轮浮动凹模冷挤压成形仿真与实验研究

采用浮动凹模冷挤压成形工艺,对螺旋角不同的同一型号圆柱斜齿轮进行了数值模拟与实验研究。分析了成形过程中金属的流动特点、成形载荷,并与传统工艺进行了比较。通过不同螺旋角斜齿轮的对比,探索了影响脱模后锻件精度的因素。结果表明:对圆柱斜齿轮采用浮动凹模冷挤压成形可有效降低成形载荷,且在脱模过程中齿轮锻件沿着齿形螺旋方向做刚性旋转运动,脱模后锻件可保持较高精度。研究成果为圆柱斜齿轮精锻成形工艺的深入研究提供了参考。     

轴承套圈锻造过程的计算机仿真研究

本文运用MSC-Marc软件对轴承锻造加工过程进行了计算机仿真.以金属成形理论和有限元方法基本原理为基础,建立了热力偶合刚粘塑性轴承锻造模型.包括对材料特性进行了完整的描述,确定了成形模拟中体积不可压缩实现方法.以二代轮毂轴承外圈锻造为例进行模拟分析.模拟分析中进行了冲头力的计算及对两次预成形模型的实验和模拟结果的对比;提出了产生过大冲头力的一个原因是最终成形阶段工件在模腔内分布不均使变形速率急剧增加;分析了工件应力和模具结构的关系及其优化问题,对冲头的倒角圆弧半径作了优化;对温度效应、表面质量和金属流线等锻造设计有关问题作了讨论.提出了预成形坯的设计优化准则,以此设计了二代轮毂轴承外圈的优化的预成形结构,冲头力比原设计下降了一半以上.     

金属塑性成形技术研究

金属塑性成形过程的选择和实施与材料,成形件的几何形状、过程的实施条件(压力、温度和速度等)密切相关。根据金属塑性变形的特点,在机械制造中常用锻造的方法来生产各类高强度、南韧度的毛坯或半成品,常用的锻造方法有自由锻、模锻和胎模锻造。本文介绍金属塑性成形中的自由锻造部分。