冷拉伸滚压成形内部缺陷数值模拟

采用有限元数值仿真技术对冷拉伸滚压成形过程进行了模拟仿真,得出了冷拉伸滚压成形过程中工件内部应力、应变场的分布情况和分布特点以及材料的流动特性.模拟结果合理地解释了冷拉伸滚压成形件内部材料缺陷产生机理及缺陷产生的条件,为冷拉伸滚压成形技术的理论研究及实际应用提供了参考.     

金属冷拉伸滚压塑性成形原理的研究

介绍了冷拉伸滚压成形原理,冷拉伸滚压是对阶梯轴类零件、杆类零件加工的一种新型加工工艺,其具有不需要对工件进行预加热、提高材料利用率、能耗低和生产率高等优点.采用大型有限元软件进行数值仿真分析,得出了应力应变分布情况,由此可以验证成形原理的合理性.     

外螺纹冷滚压精密成形工艺研究进展

螺纹冷滚压成形技术是一种少无切削加工工艺,具有生产效率高、成形零件机械性能增加、零件表面质量好等优点,在航空、航天、车辆等工业中高性能、高强度螺纹类零件生产中广泛应用。分别从有限元建模仿真、表面硬化、工艺参数等方面评述了目前螺纹冷滚压成形工艺研究的国内外研究现状、存在的问题和发展趋势,指出了该工艺应用发展方向及需要解决的关键技术问题:局部加载多道次耦合下螺纹冷滚压成形高效建模仿真与优化技术;系统的螺纹冷滚压成形工艺理论;螺纹冷滚压成形过程运动特征研究及成形过程精确控制;大直径重载丝杠的精确滚压成形核心技术及新工艺。     

花键冷滚压精密成形力学分析与数值模拟

分析了花键冷滚压成形过程,对冷滚压精密成形过程的单位平均压力、冷滚压接触面积和滚压力进行了分析与计算.在此基础上,建立了花键冷滚压过程的力学模型与数学模型,并对花键冷滚压成形过程进行了数值模拟.通过对理论分析、数值模拟和试验研究的对比分析,为花键冷滚压成形工艺的研究与应用提供了理论依据.     

花键冷滚压成形过程中的接触比

花键冷滚压成形工艺是一种少无切削的先进成形工艺,应用前景广泛.目前对花键冷滚压成形过程中接触状态研究较少.本文分析研究了渐开线外花键在自由分度式冷滚压成形过程中的接触比.从不考虑滑动现象和考虑滑动现象两种情况下对滚压过程最大接触比进行了系统理论研究.给出了标准渐开线花键冷滚压成形过程中接触比的规格范围.对研究花键冷滚压成形过程中的接触面积和有限元模型的简化具有重要的意义.     

渐开线花键的冷滚压精密成形工艺研究

介绍了小模数渐开线花键的冷滚压精密成形原理.实验研究了工件的尺寸、硬度和表面粗糙度,发现了冷滚压加工过程中明显的冷作硬化效应,探讨如何稳定加工精度及改善工件机械性能,总结了冷滚压工艺精密成形的特点.     

QAl10-4-4轴瓦精密冷辗成形的数值模拟与分析

轴瓦冷辗成形是毛坯材料在外载荷作用下所经历的非稳态、非线性的塑性变形。为了进一步探究轴瓦冷辗成形中金属塑性变形机理,在ABAQUS平台下建立滑动轴承轴瓦径向冷辗成形的三维有限元模型,对QAl10-4-4轴瓦的冷辗过程进行数值模拟,分析了冷辗过程中轴瓦的塑性变形规律及成形特点,并在精密冷辗环机上进行了冷辗试验。结果显示:冷辗过程中,轴瓦塑性变形从内、外表面向中间层移动,且较大等效应变出现在内、外表面处,中间区域等效应变较小,冷辗成形的模拟结果和理论研究相吻合;试验所得轴瓦尺寸精度为0.05 mm,内、外表面的圆度为0.03 mm、表面粗糙度为0.8μm,轴瓦成形质量较好。     

摩擦对高温合金复杂截面圆环多道次滚压成形不均匀变形作用

在高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形过程中,板料要经历多场多因素偶合作用下复杂的不均匀塑性变形和组织演化历程,特别是不均匀塑性变形通常是导致薄壁件成形起皱、椭圆和开裂等缺陷产生的主要因素。摩擦是描述环件与辊轮接触作用的主要参数,很大程度上决定着该环件多道次滚压成形过程中塑性变形的不均匀性,严重的影响着其滚压成形质量。为此,本文以有限元仿真为主并结合实验和理论方法,对高温合金GH4169薄壁w形圆环多道次滚压成形进行了系统的分析;进而提出了不均匀变形度的表征方法,研究获得了摩擦对高温合金复杂截面薄壁圆环多道次滚压成形不均匀变形的影响规律。结果表明：随着滚压成形的进行等效应力极值逐渐增大,且从动辊进给时环件弯曲部分材料变形量较大;随着驱动、从动辊与环件之间摩擦系数的增加,不均匀变形程度先减小,后逐渐增大;导向辊与环件之间的摩擦对不均匀变形度的影响不大。     

内径滚压连接三维有限元分析

通过对成形过程中关键问题的合理处理,建立了钛合金导管内径滚压连接成形,利用ABAQUS/Dynamic Explicit算法进行模拟计算,真实地反映了物理试验中各组件的运动情况;探讨导管材料塑性变形特点、成形后位移场分布,以及导管与管套之间接触力随时间的变化规律,从而掌握了滚压连接成形特点,模拟结果与试验吻合较好。综合分析得出,导管材料嵌入管套凹槽形成拉脱阻力和导管与管套之间存在残余接触压力,是连接成形的机理。     

轻型汽车轮辋冷滚压成形

轻型汽车轮辋冷滚压成形３１２４００嵊县浙江锻压机床厂蔡基楼一、滚压成形原理汽车轮辋通常是一种变截面环形件，轻型车轮辆大都采用冷滚压成形，大型汽车轮耦需热压成形。由环形毛坯冷滚压成形轮辆的原理，参见图１。由图可见，当环形毛坯套在下辊轴的辊轮２上后，旋转...     

盘型件碾压成形载荷的理论分析

在某些简化假设条件下,对盘型件局部辗压成形的载荷及其影响因素进行了理论分析.分析发现,碾压载荷随压下量和碾压头的几何尺寸增加而增加,其中碾压头所承受的最大的载荷分量是轴向力和弯矩.这些分析结果对于盘型件辗压成型设备的设计和辗压成型工艺参数的确定具有重要参考价值.     

台阶截面环件轧制成形原理和工艺设计

本文研究了台阶截面环件轧制中轴向体积流动和壁厚拉缩规律 ,阐明了其轧制成形原理和工艺设计原理 ,建立了相应的工艺设计方法 ,并用于轧制生产工艺设计     

工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响

采用有限元软件DEFORM-3D对楔横轧厚壁空心轴进行热力耦合数值模拟,得到了工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响规律。结果表明,在成形角35°～45°、展宽角4°～7°、断面收缩率35%～65%、轧制温度900℃～1100℃时,轧件不圆度与成形角及断面收缩率的变化成反比,与展宽角及轧制温度变化成正比。采用H630楔横轧机进行轧制实验验证了有限元模型的正确性。模拟与实验结果证明,轧件横截面失圆是楔横轧成形厚壁空心轴类件常见的质量问题;变形区金属沿轴向的流动受到未变形金属的阻碍,是造成不圆度在轧件的对称面上最大并沿轴向逐渐减小的原因。研究结果为确定楔横轧厚壁空心轴的工艺参数提供了理论依据。     

输出轴楔横轧成形空心缺陷的研究

针对输出轴轧件出现的空心缺陷现象,采用有限元与实际轧制相结合的方式,对楔横轧轧件成形过程中应力应变场进行了分析,发现轧制过程中轴向金属运动阻力太大,是引起工件出现空心缺陷的原因。通过将二次轧制模的基圆高度整体降低,减小了金属轴向流动的阻力,从而避免了轧件空心缺陷的产生。     

圆管翻转成形工艺分析与模具设计

对圆管翻转成形时的轴向受压失稳、管端撕裂进行了分析,设计了1副圆管翻转模,并介绍了上、下模的几何参数、变形速度、管材材质、润滑条件等对翻转成形的影响。     

楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面缺陷形成条件分析

依据文献 [4]的模拟实验结果 ,拟定了楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面出现表面缺陷 (蛇皮状或鱼鳞状缺陷 )时的金属流动速度场。以此为基础 ,并借助于上限原理和最小能量原理 ,获得了楔横轧成形阶梯轴时轧件表面缺陷形成的必要条件。同时 ,研究了表面缺陷产生与变形程度、摩擦因数及模具整形段相对长度的关系。从而为估测楔横轧成形阶梯轴类件时轧件表面是否会产生缺陷提供理论指导。     

带有锥台及沟槽钢芯温楔横轧成形分析

采用楔横轧工艺,用温轧轧制钢芯,并对其成形过程进行研究。根据零件的成形特点,采用UG软件设计楔横轧不同工艺参数需要的模具,采用Deform软件模拟成形过程,从中选出最佳的工艺参数,并分析该工艺参数下钢芯大弧体不同成形阶段径向截面等效应力、等效应变及轴向截面等效应力、等效应变,最后通过实验轧制出产品。结果表明:成形角、展宽角等工艺参数对轧件外形及心部质量有很大影响;采用合理的楔横轧工艺参数可以轧制出心部无缺陷的合格产品;轧件的等效应力及等效应变均存在一定的规律,且最大值均在合理的范围内。     

基于DEFORM的汽车空调三角皮带轮辊轧成形过程的数值模拟

采用DEFORM有限元分析软件对汽车空调三角皮带轮辊轧成形过程进行了数值模拟研究.数值模拟的工艺条件包括:工件整体加热和感应局部加热.分析了两种工艺方案不同轧制阶段的等效应变分布及成形过程的最大轧制力、轴向压紧力,比较了两种工艺方案轧制末期的温度场分布及工件外形.得到尺寸合符要求的工件,成形效果良好,为实际工艺制定提供了依据.     

钢管三辊连轧成型过程的有限元分析

本文采用弹塑性、大变形和接触非线性有限元法,应用MARC软件对Y型三辊两道冷轧钢管的成型过程进行了分析,得到了钢管在成型过程中横截面的变形图和应力应变的分布规律.根据数值计算结果绘制了钢管冷轧成型过程中的轴向应力、环向和径向应力分布曲线,根据应力分布规律分析了对成品钢管直径和壁厚精度的影响因素.研究成果可以作为冷轧钢管成型工艺参数和成型辊设计的参考.     

滚轧轮运动方式对减速机蜗杆滚轧成形的影响

研究了减速机蜗杆零件滚轧成形过程中滚轧轮运动方式对成形的影响。首先根据蜗杆零件特点,设计了轴线平行的两滚轧轮滚轧方式,并确定了滚轧轮的具体结构参数。然后进行了蜗杆材料20Cr Mn Ti钢的热压缩实验,在应变速率分别为0.1,1,10和30 s~(-1),实验温度分别为800,900和1000℃的情况下,得到了材料的应力-应变曲线。最后通过数值模拟研究了蜗杆滚轧过程中两种滚轧轮运动方式的成形结果,并进行了实验验证。结果表明:当两个滚轧轮顺时针单向旋转时,数值模拟中工件轴向位移达到6.48 mm,实验件达到2.66 mm;当两个滚轧轮先顺时针、再逆时针往复旋转时,工件的轴向位移矢量和接近零。滚轧轮往复旋转的滚轧方式能够有效避免蜗杆工件轴线位移严重的问题,保证了滚轧的顺利进行。