花键管冷挤压成形挤压力的影响因素分析

能否解决花键管冷挤压成形的过程中由于挤压力过大造成的毛坯塑性失稳的现象，是整个花键管冷挤压成形能否顺利进行的关键。因此，有必要对成形挤压力进行有针对性的研究，从材料、模具、毛坯、摩擦等方面着手，分析了这些因素对挤压力的影响。     

矩形花键轴冷挤压的数值模拟分析

采用金属成形有限元分析软件DEFORM,模拟CG125摩托车发动机主轴的矩形花键冷挤压成形过程,得到挤压过程中的模具受力图及坯料的应力分布图.结合数值计算的结果,探讨冷挤压过程中的塌角与金属堆积现象.工艺实验表明,该冷挤压工艺与模具设计合理,数值模拟分析对冷挤压模具设计具有一定的指导意义.     

汽车起动机减速轴冷挤压数值模拟分析

对汽车起动机减速轴及模具建立了弹塑性有限元模型,采用数值模拟方法分析了减速轴冷挤压成型过程,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律,较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷.仿真结果和实际符合.研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义.     

模具参数对轴向冷挤内花键挤压成形力的影响

通过对轴向冷挤内花键的数值模拟,研究了模具参数对挤压成形力的影响,发现模具的工作长度对挤压成形力的分布有明显影响,较短的模具会产生一定的残余挤压应力;模具的导向长度除了影响挤压成形力外还直接影响零件的质量,在挤压过程中刮出余料;以挤压过程中毛坯受到的平均载荷为参考,在选定范围内挤压角的大小与挤压成形力成正比。根据模拟试验的结果选定了各参数在预定范围内的最优参数值;针对初始设计的模具端面形状容易造成挤压成形力过大的问题,优化了模具端面形状,发现带有梯形模面形状的模具产生的挤压成形力比初始模具小30%,成形质量也更高。     

现代冷挤压成形技术研究与应用

现代冷挤压技术已经从传统的冷挤压成形基本方法发展成复合挤压、复动挤压、闭塞挤压、分流挤压、控制流动挤压等多种形式,分别阐述了各种冷挤压新技术的成形原理、成形特点和基本方法,并对现代冷挤压模具也作了必要的论述。并根据冷挤压成形特点,对传统的冷成形与新技术成形特点与原理以及传统模具结构与现代模具结构等做了较详细的分析。     

汽车转向齿轮轴冷挤压成形仿真及实验研究

利用Auto CAD软件建立了齿轮轴坯料与成形模具的3D模型,并导入DEFORM 3D软件中进行冷挤压成形过程数值模拟,分析了坯料直径和成形道次对坯料填充程度及成形载荷的影响。根据数值模拟结果进行了冷挤压成形实验,综合成形质量与成形载荷,最后认为利用直径18.2mm的坯料进行3道次挤压成形为最合理的成形方案,可以成形出质量合格的产品。     

外凸台内齿圈精密成型有限元数值模拟

对外凸台内齿圈件及模具建立了弹塑性有限元模型,分析了零件加工工序过程。构建了相关有限元力学模型,采用数值模拟方法分析了外凸台内齿圈件冷挤压成型过程,研究了成型过程中的相关关键技术,得出了成形过程中的挤压力、速度、应变场及材料充填的变化规律。较好地预测了成形过程中可能产生的缺陷。通过试验研究发现仿真结果和实际符合很好。数值模拟研究成果对冷挤压成形仿真以及塑性成形工艺控制和模具结构优化设计具有指导意义。     

高频电液激振冷挤压数值模拟及其减载实验研究

针对冷挤压成形过程中流动应力大、零件成形所需压力高的问题,提出了一种新的挤压工艺,设计了一种新的电液高频轴向振动激励冷挤压试验平台及相应冷挤压模具。利用Deform-3D软件建立了有限元分析模型,分析了在轴向振动激励下该模型的成形过程降载效果,精确地模拟了万向节轴套的冷挤压成形过程的挤压力的变化,比较了传统挤压形式下和轴向振动激励形式下的成形压力值,通过挤压试验验证了模型模拟的准确性。试验结果表明,该新的挤压成形工艺能使万向节杯套成形压力降低21.78%,减载效果明显。研究结果表明,这种新的成形工艺可以为一些难成形零件的冷挤压成形加工打下良好基础。     

内花键挤压成形的数值模拟分析

介绍了挤压成形的工艺特点,通过对内花键成形过程的数值模拟仿真,分析其成形的可行性,找出影响复合挤压的关键因素,针对其成形特点,设计合理的模具,对该零件的生产应用具有极大的指导意义.     

星形套冷挤压成形有限元方法研究

利用高级非线性软件MSC．Marc，采用弹塑性热机耦合分析对行星套冷挤压过程进行了模拟，得出了塑性成形的流动规律和模具的应力分布，比较了不同建模方法对模拟结果的影响，比较全面地阐述了冷挤压塑性成形的有限元仿真技术。研究结果对冷挤压成形的有限元仿真以及塑性成形工艺控制和提高模具寿命具有指导意义。     

数值模拟方法在挤压工艺参数优化中的应用

以出口速度场相对标准速度场偏差(RSDV),平均挤压力P和最大von Mises等效应力σmax作为优化设计目标函数,通过正交设计试验方法和数值模拟手段,对一款双T形截面型材的挤压工艺参数进行优化设计,探讨了一种挤压行业工艺和模具尺寸标准化的方法,并且通过实验验证,证明了经过优化后的工艺合理,实验结果与数值模拟分析结果相吻合。分析发现,在保证模具强度和模具寿命的前提下,提高挤压的速度和模具工作带的高度,能够提高型材挤出的稳定性。     

铝型材等温挤压温度控制的研究

对温度进行有效控制是实现铝型材等温挤压的关键技术,结合传热学推导出铝型材挤压容室从室温加热到特定值所需的加热能量及加热功率的计算公式与空气冷却量的计算公式。在此理论基础上设计了用于等温挤压容室温度控制的加热与冷却系统,介绍了感应加热的优缺点。采用有限元模拟了挤压容室温度与应力分布情况,结果表明:加热时挤压容室温度分布均匀,由于挤压容室为过盈装配,必须缓慢加热,根据此模拟结果提出了实现铝型材等温挤压容室温度控制的技术路线。计算结果在100MN油压双动铝型材挤压机上得到了验证。     

型材挤压理论研究

建立了型材挤压成形过程的分析模型和理论方法,以角铝型材挤压为例进行了变形分析,获得了相对应力及其影响因素等重要参数,可用于指导型材挤压工艺实践。     

NUMERICAL DESIGN OF DIE LAND FOR SHAPE EXTRUSION

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小模数渐开线花键冷挤成型研究及挤轮设计

通过对小模数花键冷挤轧成形过程分析,指出冷挤小模数花键的可行性,其工艺明显优于传统加工方法,加工精度、齿面强度和效率均得到很大提高。针对实际的成形条件,详述了滚轧轮的设计方法,为小模数花键零件的研究和生产提供了一种实用、高效、可靠的成形工艺。     

A die design model for thin section extrusions

In an extrusion plant, the die design procedure is very often a trial-and-error process which requires a number of extrusion trials before reaching a satisfactory design. If the die is not corrected or tuned appropriately, the product may be twisted and warped. In this work, a model is proposed which should guide the preliminary design of extrusion dies. The model is focused on the distortions of the extruded product due to exit velocity variations. The die design model is limited to the extrusion of thin sections through solid dies. Since the die opening is assumed to be long and slender, asymptotic approximations have been used in the analysis. Some die design examples are discussed.     

KEY TECHNIQUES IN R＆D OF OUT-SIZE EXTRUSION PRESS WITH OIL-DRIVEN DOUBLE ACTION

A modern design method,in which traditional design formulas are conjoined with numerical simulation and optimization,is successfully used to design the out-size extrusion frame precisely so that the press cost can be saved. A new technology used for decompressing by a multi-steps dynamical mode is put forward,which makes it possible to decompress the large flow-volume high-pressure oil in the main cylinders. In addition,a method for realizing the fixed mandrel process by hydraulic support is proposed and its control equation is established. Pre-tightening frame tests are carried out by over-operating pressure on 100 MN aluminium extrusion press with oil-driven double action,which is developed based on the above key techniques and is the largest press so far in the world,and the results show that the frame structure designed is reasonable and reliable,and the modern design method used is an useful tool for designing large and out-size heavy plastic forming machinery. The results of decompressing curve in main cylinder and noise inspection indicate that multi-steps dynamical mode for decompressing the large flow-volume high pressure oil is valid and reliable. Meanwhile,the fixed mandrel process is well realized based on the control equation. These key techniques have been used in the development of 125 MN aluminium extrusion press with oil-driven double action.     

A study on hot extrusion of Ti–6Al–4V using simulations and experiments

Hot extrusion of Ti–6Al–4V alloy has been studied using finite element simulation and the results are compared with those obtained experimentally. First, the constitutive behavior of the material and friction at the extrusion temperatures are established based on the results obtained through cylindrical and ring compression tests, respectively. While the flow stress below β transus temperature is expressed as a strain-dependent function, it is taken as strain-independent one at higher temperatures. The distribution of strain, temperature and effective stress has been simulated under different design and processing conditions. Simulation results show that heat generation due to deformation is significant (as much as 160°C) in the hot extrusion of Ti alloys, and it mainly occurs at the beginning of the extrusion process. This leads to reduction in flow stress which, in turn, leads to enlarged deformation zone. A fair agreement has been found between the experimental results and those obtained through simulations.     

锥齿轮冷挤压成形加工数值模拟研究

为了解决人工设计锥齿轮冷挤压模具过度依赖经验的问题,将数值模拟应用到锥齿轮模具设计中。设计了一套用于冷挤压加工锥齿轮的三层组合凹模,制定了相应的工艺措施,利用Deform-3D软件对锥齿轮的冷挤压加工过程进行了数值模拟,分析了加工过程中的载荷曲线、速度场、应力场和温度场,获得了有关锥齿轮变形规律的基本情况。研究结果表明,通过改善润滑条件、优化模具几何参数可以提高冷挤压加工锥齿轮的成形质量,并对锥齿轮冷挤压加工工艺流程定制、模具设计具有一定的指导意义。