行星齿轮闭塞式锻造工艺数值模拟研究

用两种方法对行星齿轮成形进行了模拟研究,采用带凸台的模具结构进行了闭塞式锻造工艺研究。分析了型腔填充规律、载荷曲线特点,分析了连皮位置、坯料尺寸对成形载荷的影响。结果表明:采用带凸台的模具以闭塞式锻造工艺生产的锻件可以节省材料和降低载荷;冲孔连皮位置和坯料直径对成形载荷有一定影响。     

基于分流法的大模数半轴伞轮冷精锻工艺研究

针对半轴圆锥直齿轮冷锻载荷大、模具寿命低、齿腔难充填等技术难题,采用分流法的封闭式锻造工艺冷锻半轴圆锥齿轮。研究了型腔充填规律、载荷曲线特点等,并分析了模具运行方式、冲孔连皮位置、坯料尺寸对成形结果的影响。结果表明：分流法能大幅度地降低成形载荷;闭塞式锻造工艺对成形结果没有改善;冲孔连皮的位置及坯料直径对成形结果影响较大。     

冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形的影响研究

采用冷闭塞锻造技术生产伞齿轮具有节材、高效、低成本的特点,而且能得到机械性能好的高精度齿轮。利用Deform有限元分析软件对伞齿轮冷闭塞锻造成形过程进行了数值模拟,研究了锻件上的冲孔连皮对其成形过程的影响。基于正交试验设计,以降低凸模成形载荷为目标对冲孔连皮结构进行了优化,得到一组合理的冲孔连皮结构参数,为伞齿轮的闭塞锻造工艺及模具设计提供了依据。     

铝合金直齿锥齿轮等温锻造数值模拟及参数优化

以直齿锥齿轮作为研究对象,以锻造铝合金作为齿轮的材料,对其等温锻造成形工艺及参数优化进行研究。利用Deform-3D软件,建立有限元分析模型,对齿轮的开式锻造过程进行模拟研究,获得锻造过程中的金属流动及成形载荷情况。并利用正交试验法对成形过程的关键参数(温度、连皮高度、连皮厚度、圆角半径、飞边厚度)进行优化,得到了不同参数对成形载荷的影响程度,其大小依次为温度、飞边厚度、圆角半径、连皮高度、连皮厚度。在此基础上对上模速度和摩擦系数进行单变量的优化,以成形结果齿形充满无折叠等缺陷的前提下成形载荷最小为优化目标,获得了最佳的工艺参数。     

预制坯结构对汽车凸轮热锻成形质量的影响分析

汽车凸轮轴整体锻造效率和材料利用率低,装配式凸轮轴可以单独精密成形,简化了加工难度、节约了材料。本文根据装配式凸轮轴中凸轮的精密热锻工艺,研究了预制坯结构对成形质量的影响。结果表明,椭圆形的预制坯最符合凸轮锻造过程中的金属流动特性。     

连皮形式和尺寸对齿轮模锻变形力的影响研究

应用Deform-3D数值模拟平底和斜底2种形式连皮及不同尺寸斜底连皮的齿轮模锻成形过程,研究连皮底部厚度h1、底部直径D1、斜角α、圆角R等参数对齿轮模锻过程中金属流动及变形力的影响,达到变形力较小、金属流动良好的目的,可为齿轮锻模的设计及模锻件的生产提供参考。     

汽车离合器盘毂温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对汽车离合器盘毂齿形成形困难的特点,基于闭塞式锻造提出了完整的成形工艺方案。使用Deform-3D模拟软件分析了锻件的始锻温度、连皮厚度及位置对锻件成形时的最大等效应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响。通过数值模拟确定了最佳锻造温度、最佳连皮厚度及位置。模拟结果得到了实验验证。     

半轴锥齿轮温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对半轴锥齿轮的齿形难以成形的特点,提出了一套基于闭塞式锻造成形的工艺方案.利用数值模拟软件DEFORM-3D,分析了始锻温度对最大成形载荷的影响规律,连皮厚度、连皮位置对齿轮成形时的最大应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响规律.通过数值分析得到了有效确保应力最小、损伤因子最小、成形载荷适当的工艺参数,并将成形力控制在7.6MN以内.研究内容最终得到了实验验证.     

埋弧焊焊接参数对单面焊双面成形质量的影响

为了研究焊接参数对单面焊双面成形尺寸的影响规律,通过对板厚为6,8,10,12 mm的16MnR材料的试验,确定了其单面焊双面成形的最佳参数,并且找出了焊接参数变化对单面焊双面成形尺寸的影响规律,对工业生产具有很好的指导作用.     

连皮结构对曲轴模锻成形的影响

为提高材料利用率和锻件填充效果,利用Deform软件对曲轴模锻成形过程进行数值模拟,以曲轴平衡块顶部的充填能力作为考核指标,分析了不同厚度的平底连皮对曲轴平衡块顶部充填的影响。模拟结果表明,当连皮厚度为20 mm时,充填效果最好。并在此基础上,提出了一种凸形连皮的新结构,结合分析结果给出了两种优化方案,即降低连皮与曲轴连接部分的厚度和尽可能提高水平激烈流动停止时连皮处储存的可利用材料,并对优化方案进行了验证。结果表明,在降低冲除连皮压力、曲轴变形或产生裂纹风险的前提下,该结构可以确保曲轴平衡块顶部的饱满充填。     

基于DEFORM 3D的凸轮等温锻造工艺数值模拟

运用有限元分析软件对汽车装配式凸轮等温锻造过程进行了数值模拟,计算得到了凸轮在有、无预成形条件下等温锻造过程中的载荷行程曲线、塑性应变、损伤值。结果表明:凸轮最大塑性应变出现在内孔底侧,最大损伤值出现在凸轮外轮廓线附近;预变形可减小等温锻造的成形载荷,改善其塑性应变,减小其损伤值及损伤区域,提高锻件质量和延长模具寿命。     

基于DEFORM-3D的GH5188卡箍热模锻造过程数值模拟

通过DEFORM-3D软件对GH5188卡箍热模锻造过程进行数值模拟,分析了卡箍热模锻造变形过程中的网格流动、应力场、应变场和温度场。GH5188卡箍热模锻造成形分为3个阶段：镦粗成形、毛边成形和再结晶。结果表明：在1000℃和变形速度为20 mm·s^-1条件下进行热模锻得到的锻件的流线分布合理、变形均匀,主体无应力集中,锻件表面无缺肉、折叠等缺陷;锻后晶粒细化现象主要存在于连皮拐角处和毛边中,卡箍整体的晶粒尺寸一致。因此,该工艺方案合理并可行,为卡箍实际锻造生产提供了理论指导。     

锻造曲轴预制坯连皮结构优化设计

针对曲轴模锻生产中普遍存在的平衡块充填困难、材料利用率低下的问题,对常规曲轴预制坯等厚连皮结构进行了优化设计.提出了梯形、凹形、凸型三种新型的工艺连皮形式.并构建有限元模型分别对其进行仿真分析.通过对比分析发现:连皮形式对曲轴预成形效果的影响很大,其中凸形连皮具有最优的平衡块填充能力.在此基础上进一步对凸形连皮的厚度进行了优化,最终得到了较优的连皮结构和厚度取值,研究内容最终得到实验验证.     

BRD连杆成形工艺和锻模设计

分析了BRD连杆的锻造工艺性,绿化了锻造工艺过程,优化了锻模结构(尤其是预锻模膛含预锻飞边槽和冲孔连皮的形状、结构与尺寸),提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命。     

多拐曲轴模锻成形毛坯精化技术

针对多拐曲轴材料利用率低的问题,采用数值模拟技术与生产试制结合的方法,对多拐曲轴毛坯精化问题进行了研究,提出了采用带阻力墙的飞边槽结构和凸形连皮形式实现曲轴毛坯精化的措施.以连皮的形状和厚度参数为指标,分析了不同结构形式的连皮对曲轴模锻成形的影响;以毛坯精化为设计指标,分析了阻力墙对不同下料尺寸毛坯的影响.研究结果表明,采用阻力墙和合理的连皮结构可以实现曲轴精密模锻毛坯的精化,此时阻力墙的斜度为10°、间隙为1～2.5min、距模具型腔的位置为10mm,连皮结构为凸连皮、厚度为18mm.生产实践表明,多拐曲轴精化毛坯后材料利用率达到了88.3%.此研究成果可推广到其他曲轴毛坯精化技术中.     

基于MathCAD的平底从动件盘形凸轮机构的结构尺寸确定

Mathcad是由Mathsoft公司出品的大型交互式数学软件。在Mathcad软件环境中,文章针对平底从动件盘形凸轮机构,采用解析法试算的方法来确定凸轮基圆半径,这种方法方便直观,既做到了不使凸轮机构结构尺寸过大,又避免了从动件运动失真现象。同时该文利用了Mathcad软件的图形坐标读出功能,确定了从动件的平底宽度,保证了从动件平底始终与凸轮轮廓线正常接触。     

节距190 mm链轨节模锻成形研究

对节距190mm链轨节模锻成形过程进行数值模拟,获得了链轨节模锻成形过程金属流动规律;对成形过程中出现的折叠缺陷进行分析,对冲孔连皮及预锻毛坯结构进行优化,解决了折叠缺陷问题;结合生产实践设计了链轨节的锻造模具.经实践检验,生产出的锻件符合技术要求.同时,改进后的锻造模具节约了原材料,降低了生产成本.     

预制坯形状尺寸和成形方法对铝合金连杆体闭塞锻造成形的影响

利用Deform-3D有限元软件对铝合金连杆体的闭塞锻造过程进行了数值模拟,研究了预制坯形状尺寸和成形方法对成形过程的影响,揭示了铝合金连杆体在闭塞锻造成形过程中成形缺陷的产生原因。模拟结果能为铝合金连杆体闭塞锻造成形工艺的制定提供指导。     

面向微观组织优化的锻造工艺预成形优化设计及实验研究

以锻件晶粒尺寸细小均匀为目标,以预成形形状设计为对象,提出了锻造成形过程微观组织优化设计方法,构建了锻造成形过程微观组织优化目标函数,并确定锻造成形预成形形状作为优化过程的设计变量。采用遗传算法和有限元模拟相结合的方法,开发了锻造过程微观组织优化程序,对典型的H型锻件进行了面向微观组织优化的预成形设计,取得了较好的效果。并根据优化设计的结果进行了实验研究,优化结果的晶粒尺寸及其分布趋势与实验结果比较吻合。     

埋弧自动焊工艺参数对焊缝成形质量的影响

为了研究焊接参数对单面焊双面成形尺寸的影响规律,通过对16Mn板厚6、8、10、12mm材料的试验,确定了其单面焊双面成形的最佳参数,并找出焊接参数变化对单面焊双面成形尺寸的影响规律。16MnR是一种应用十分广泛的材料,而其中8～12mm厚度的材料是最常用的,因此对工业生产具有很好的指导作用。