电极端子冷挤压成形数值模拟与工艺研究

以管坯镦锻和径向挤压理论为基础,制定了电极端子冷挤压成形工艺。运用有限元软件Deform-3D进行了冷挤压成形过程的模拟,通过对金属流动速度场分析,揭示了电极端子冷挤压过程中金属流动规律和充填规律。另外,得到了载荷与凸模行程的关系曲线。最后参照模拟的工艺参数进行了工艺实验,实验结果与模拟结果吻合,验证了整个工艺过程的可行性。     

石油钻杆管端镦锻工艺及数值模拟

介绍了石油钻杆端部镦锻加厚工艺基本原理及加厚方式.针对φ137.9 mm×9.17 mm石油钻杆,提出了加厚工艺方案,并用DEFORM-3D有限元模拟软件,对其端部镦锻成形过程进行了数值模拟.通过后处理模块显示的模拟结果,发现在原有的工艺方案中,终锻成形管坯的内壁与凸模间有较大的间隙.提出了改进方案,在第二工步将凹模的型腔部分加长,同时增大凸模的行程.模拟结果表明,适当增大凹模型腔部分长度及凸模行程时,管坯内壁充满情况最为理想,内加厚锥度也较为光滑.得出的改进方案是可行的,并为同类钻杆镦锻模的设计提供了参考.     

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。     

油管端部镦锻成形工艺分析

通过理论分析和实验研究,制定了φ88.9×6.45油管端部镦锻成形工艺,并设计出相应模具.同时采用DEFORM 3D塑性有限元模拟分析软件,对φ88.9×6.45油管端部镦锻成形过程进行三维有限元模拟,分析油管在端部镦锻过程中的变形规律,预测成形缺陷的产生,为获得合格的锻件并制订合理的镦锻工艺提供理论指导.在此基础上,优化工艺参数和模具结构.     

基于Deform-3D的花键轴叉热锻成形工艺优化

针对花键轴叉锻件传统锻造工艺耗料多的问题,提出立式预锻、杆部热挤成形的预锻成形方法,给出了立式预锻的模具结构设计,并对热挤预锻模具进行了参数优化,解决了充填不足的问题,最终锻出低能耗、低料耗、高生产率的合格锻件。基于Deform-3D有限元分析软件模拟观察到花键轴叉锻件的成形过程,准确分析出缺陷形成的原因和工艺优化后锻件成形效果。通过实际生产验证了模拟结果的可靠性,在优化预锻件脱模斜度和终锻模具桥部参数后,生产效率提高至少20%,料耗节省约15%,终锻模具磨损量降低约25%,模具寿命得到明显提升。     

基于Deform的煤机刮板锻造折叠缺陷研究

应用有限元分析软件Deform-3D分析了刮板模锻成形过程中出现折叠缺陷的原因:模具设计不合理导致终锻成形过程中U型碗处金属对流后汇流。为了解决这一问题,提出改进工艺方案:U型碗在预锻过程中完成成形。通过数值模拟分析,采用改进工艺方案生产的锻件,U型碗处未出现折叠缺陷。工艺试验证明,试验结果与数值模拟结果一致,改进工艺方案可以避免锻件折叠缺陷的产生,锻件是合格的。数值模拟结果对工艺试验有一定的指导意义。     

奔驰重卡转向节挤压锻造复合工艺的有限元分析

奔驰重型卡车的转向节挤压锻造工艺，分为镦粗、挤压、预锻和终锻4个工步。针对汽车转向节的挤压锻造进行的有限元分析。模拟软件采用Deform 3D，锻件采用刚塑性材料模型，成形过程看作为等温成形。报告给出了毛坯形状和尺寸、锻件形状变化，成形等效应变分布以及载荷——行程曲线等。实验表明，模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

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。     

空心杆镦锻成形模具设计

大镦锻比管坯端部镦粗时容易发生轴向失稳,在管坯的内壁形成环形内凹,最终可形成折叠.分析了空心杆锻件的形状和尺寸,镦粗时易在法兰部位产生内凹和折叠,方部不易成形.根据管坯镦粗成形规则,设计平锻模具,并进行了工艺实验,最后得到了合格的锻件.     

高速列车用A286高温合金六角头螺栓头部热镦成形参数优化

为提高六角头螺栓头部热镦成形工序的合格率,选取影响成形质量较大的加热温度、热镦速度、摩擦系数3个因素设计了正交试验,并利用有限元分析软件Deform-3D建立了热镦过程的热力耦合数值模型,用数值模拟的方法对热镦后坯料的等效应力、等效应变、损伤值和成形载荷这4个目标参数进行多目标优化分析,优化设计了A286高温合金六角头螺栓头部热镦成形的工艺参数。数值模拟结果表明:与厂家原有方案相比,当工艺参数优化为加热温度为1050℃、热镦速度为60 mm·s-1、摩擦系数为0.3时,各目标参数均有所改善,可大大提高工件的合格率及生产效率。采用经优化的热镦工艺参数组合进行生产试验,结果显示:螺栓头部成形效果好,满足该工序质量要求。本研究为实际生产提供了理论依据。     

管坯镦粗工艺

管坯成形过程容易失稳，产生折纹；同时因管壁厚度公差大，坯料体积不易控制，使得锻件成形困难，质量难以控制。本针对我厂生产的一种管坯锻件的成形工艺，结合有限元模拟与实际生产情况，着重分析了第一道聚集工步的特点，型腔设计的基本原则，并对一些工艺参数进行了探讨。     

汽车发电机爪极精锻模具开裂分析及结构改进

针对发电机爪极在精锻成形中,承受载荷大、模具应力高、模具易开裂、寿命低等难题,采用有限元三维模拟软件Deform-3D分析了爪极精锻成形过程和模具的受力状态。研究结果表明,局部应力过大是模具开裂的主要原因。在此基础上,提出了加深预锻型槽爪尖处以及在终锻型槽爪尖处增设溢流孔等模具结构改进措施,使模具容易开裂部位的应力下降44.2%,从而提高了模具的使用寿命。     

异形触指冷镦成形工艺及模具结构

通过对异形触指的成形工艺及模具结构分析,提出了该零件成形时存在的问题及比较合适的毛坯形状,并用Defom-3D进行数值模拟,为类似零件的冷锻成形探索了一条行之有效的途径.     

7050铝合金等温模锻坯料设计

设计合适的锻压坯料是保证锻压后锻件具有良好综合性能的基础,通过改进锻压坯料的尺寸来改善锻件各部位的变形程度以获得具有良好组织及性能的锻件。运用有限元模拟软件Deform-3D模拟联接轴等温模锻过程,对不同尺寸的坯料模拟等温锻造过程,随着坯料在Z向厚度尺寸的增加,模锻后锻件的等效应变随之逐渐增加。选择成形效果较佳且模锻后锻件变形程度逐渐增加的锻压坯料进行实验。对热处理后的等温模锻件进行室温拉伸、硬度、电导率、疲劳以及金相实验检测。结果显示:对于横截面沿长轴突变的联接轴锻件,锻件各部位间性能差异较大;等温模锻后,变形程度大的锻件能够获得更好的微观组织和力学性能。     

三球销式万向节三柱槽壳温挤压工艺及模具设计

针对某三球销式万向节三柱槽壳的特点,提出了先挤压杆部后墩粗头部最后反挤内腔的三工步墩挤工艺方案并完成了成形该锻件所需的工艺分析和数值模拟。在此基础上,进一步优化分析,采用两工步温挤压成形。分别设计了墩粗模具和反挤压模具,并基于有限元体积成形模拟分析软件Deform-3D平台,对三柱槽壳零件温挤压成形过程进行数值模拟,模拟结果表明,两工步工艺方案设计合理,获得了良好的表面质量。     

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.     

截齿锻件冷锻成形工艺分析

根据截齿锻件的形状特点,制定其冷锻成形工艺方案,即制坯、预成形与终锻成形。采用镦粗预成形时,易发生局部失稳现象,无法获得合格的截齿锻件。针对该问题,提出正挤预成形的改进工艺方案,并进行三维有限元模拟,模拟结果表明改进方案合理可行。在此基础上,设计出截齿锻件模具实现了截齿锻件的批量生产。     

L形管件弯曲成形有限元分析

采用有限元软件Deform-3D建立了L形管件三维有限元模型,并对其弯曲过程运动仿真。模拟分析了管件的等效应力、金属流动速度、材料损伤分布以及模具间隙和芯棒对弯管质量的影响。对成形缺陷进行了分析,通过优化得到满足要求的弯曲管件。     

螺旋伞齿轮从动轮毛坯锻造成形数值模拟

“热锻造+机加工”是螺旋伞齿轮制造的一种有效方式,热锻件质量的好坏决定了最终产品的性能.通过运用有限元分析软件Deform-3D对螺旋伞齿轮从动轮毛坯的热锻造过程进行数值模拟,研究了锻造过程中金属流动规律.结果显示,金属在阶梯处流动困难,导致锻件阶梯处的应力应变大,温度高.通过对模具参数进行改进,可以改善金属的流动情况...     

基于数值模拟的前轴辊锻件精确成形的研究与应用

根据辊锻设计要求,论述了汽车前轴辊锻件的弹簧座截面、工字型截面、两端拳头截面各道次变化规律;在各道次变化过程中,依据各截面的尺寸参数变化对辊锻模具进行精确设计并选择合理的坯料,以保证坯料能够充满模具型槽.应用Deform-3D软件对辊锻模具模型进行模拟分析,模拟结果与实际生产结果相吻合,进一步验证了辊锻模具设计的准确性和可靠性.该文的论述对前轴辊锻模具的精确设计及辊锻件的生产提供了理论参考依据.