带横向外凸筋多楔轮旋压成形规律及工艺研究

为解决带较高横向外凸筋的多楔轮需整体成形三凸筋且凸筋部位难成形的问题,采用多道次旋压成形工艺方案并采用基于SIMUFACT的有限元模拟和实验相结合的方法对其成形过程进行研究.基于旋压成形工艺理论分析,建立了旋压成形有限元模型.模拟分析了圆形板坯成形过程中应力、应变场分布,分析了第1至4道次旋压成形过程中材料塑性流动规律.总结了不同旋压设备工艺参数下零件成形效果,分析表明不同旋轮进给速度与摩擦系数对多楔轮凸筋充填效果和成形载荷存在较大影响.并以旋轮进给速度、摩擦系数、芯模转速为自变量,建立3因素3水平正交试验,获得每种工艺方案下最大成形载荷、凸筋充填程度数据.结合灰色理论对带横向外凸筋多楔轮旋压成形工艺参数进行了优化,证明了在较小的旋轮进给速度与摩擦系数下能够保证凸筋的充填质量和零件整体的成形效果,在CDC-S100E/R4旋压机上进行了试验,成功将初始板坯由3.0 mm整体增厚到3.4 mm,凸筋部位增厚到6.9 mm,验证了该成形方案与灰色系统理论优化的可行性.     

弧齿锥齿轮冷镦挤工艺数值模拟分析

运用DEFORM-3D软件对弧齿锥齿轮冷镦挤工艺进行数值模拟分析,得出了零件在成形过程中的金属流动状况,并模拟了有、无工艺凸台2种成形过程．通过载荷．行程曲线可知,在模具中设置工艺凸台孔可以降低成形力．工艺实验表明,实验结果与数值模拟结果基本相符．     

变直径空心件楔横轧收口模拟研究

采用楔横轧技术,对变直径空心件收口成形工艺进行研究。根据工件尺寸,使用UG建立不同方案下的模具,将模具设计和数值模拟相结合,模拟工件的成形过程。对比模拟结果,得出最佳的成形方案,并改进成形工艺参数,最终确定了变直径空心件楔横轧工艺的成形方案。     

贯通内齿轮冷挤压成形工艺仿真与试验

根据贯通内齿轮的结构特点,提出了适合内齿轮冷挤压成形的工艺方案。运用数值模拟技术着重分析冲头入口角对内齿轮成形质量的影响,得到满足内齿轮成形质量的合理冲头入口角度,并通过物理试验对数值模拟结果进行了验证。结果表明,提出的适用于贯通内齿轮冷挤压成形工艺方案合理可行。     

基于正交试验的梭心冷挤压成形工艺研究及模具优化设计

为提高模具寿命,降低试模成本,文章对缝纫机梭心的冷挤压成形工艺和模具的设计优化进行了研究。为解决其传统工艺中端面不平的问题,设计了带有限流套的新模具结构;根据梭心的结构特点,提出了2种梭心冷挤压成形工艺方案,利用DEFORM-3D有限元模拟软件对工艺方案分别进行数值模拟,发现采用2个工步的成形方案模拟出的挤压件成形效果好;基于正交试验采用方差分析法和极差分析法共同分析,以成形载荷及其凸模磨损量的大小作为评判指标,获得最佳工艺参数组合;采用最佳的参数组合来探寻不同摩擦因数对成形载荷的影响、不同凸模初始硬度对凸模磨损量影响规律;通过优化后挤压件的损伤因子云图、等效应变云图以及折叠角云图分析,验证了优化模具的可行性。该研究对梭心零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

前筒挤压成形方案分析与参数优化

为获得较好的前筒成形效果,对前筒的挤压成形方案及工艺参数进行研究。利用实际生产加工经验和理论对前筒的5种挤压成形方案进行对比分析,得到最优方案; 利用DEFORM-3D软件对最优方案进行实际加工过程的仿真,并以正交试验进行数据处理分析,获得最佳工艺参数。分析结果表明,第5种方案最优,即在压形时,将小端挤出26 mm,在复合挤压时将内孔挤出7 mm深度。仿真结果显示:压形过程中的最佳工艺参数是摩擦因数0.15、成形速度10 mm/s、凹模的硬度63 HRC; 复合挤压过程中的最佳工艺参数是摩擦因数0.08、成形速度10 mm/s、凸模的硬度63 HRC。本研究对前筒的实际生产加工具有一定指导意义,也可为其他前筒类零件的生产加工提供参考。     

不规则Y形铝型材多点拉弯成形截面变形分析

为了提高型材多点拉弯成形后的成形质量,基于ABAQUS有限元模拟了不规则Y形铝型材多点拉弯成形中截面变形规律。首先,通过控制变量法探究了不同工艺参数（模具数、弯曲半径、预拉伸量、补拉伸量和摩擦因数）对制件截面变形分布的影响规律。其次,为了综合考虑各工艺参数间的相互作用,结合正交试验分析进一步探究了各工艺参数对制件最大截面变形的影响程度。结果显示,补拉伸量变化时,截面宽度变形最大值为1.58 mm,最小值为1.06mm,其变化幅度为49.1%;截面高度变形最大值为1.25mm,最小值为0.77 mm,其变化幅度为62.3%,即补拉伸量对截面变形的影响最大。最后,综合分析后确定多点拉弯最优成形方案,并通过模拟和试验验证了该成形方案的可行性,从而极大地提高制件的成形质量。     

冲头尺寸对多点拉形效果影响的数值模拟

对典型件的多点拉形过程进行了系统的数值模拟研究,分析了其表面精度和形状误差。结果表明,冲头尺寸越小,零件表面质量越好。不同材料的成形件形状误差分布基本相似。目标形状的曲率越大,成形件的形状误差越大。成形误差随着冲头尺寸的变小而减小,当冲头尺寸比较大时,误差减小的速度较快,而当冲头尺寸小于一定值以后,误差减小的速度逐渐变缓。     

AZ31镁合金双曲率方杯拉深成形的有限元分析及工艺优化

基于ABAQUS软件模拟了AZ31镁合金双曲率方杯的差温拉深成形过程,采用正交实验法探索了多种成形参数对AZ31双曲率方杯成形质量的交互作用,优化得到最佳工艺参数,并进行了试验验证。结果表明:双曲率方杯的板材减薄主要集中在凸模圆角附近;成形参数对最大减薄率的影响顺序依次为:压边间隙、凹模圆角半径、摩擦因数、凸凹模间隙;本实验最佳工艺参数如下:压边间隙为1.2 mm、凹模圆角半径为7 mm、摩擦因数为0.05、凸凹模间隙为1.05 mm;依据最佳工艺参数进行试验验证,产品件表面质量优秀,形状和厚度分布与数值模拟结果相吻合;除凹模圆角附近发生晶粒长大外,产品件各部位微观组织为均匀、细小的等轴晶粒,满足实际生产要求。     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料—浅拉深（小于内壁高）—冲孔—内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模。为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图。结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷。     

Finite element analysis and experiment research on aluminum alloy ladder bowl with viscous pressure forming (VPF)

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｏｗｎｓｈｏｒｔａｇｅｓ ,ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｒｕｂｂｅｒｏｒｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｆｏｒｍｉｎｇ ,ｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇｏｒｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｆｏｒｍｉｎｇ ,ｈａｖｅｃｅｒｔａｉｎｓｅｒｖｉｃｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ.Ｔｈｅｃｈａｒ ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｈａｔＶＰＦｄｉｆｆｅｒｓｆｒｏｍｔｈｅａｂｏｖｅｍｅｎｔｉｏｎｅｄｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｓｉｎ…     

钛合金颅骨修复体的多点成形数值模拟

采用动态显式有限元软件,针对钛合金网板与压力机基本体直接接触、在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫、在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫和钢质垫板并使用压边圈3种不同的成形工艺进行数值模拟研究。模拟结果表明:采用前两种成形工艺得到的钛合金颅骨修复体表面出现压痕或起皱缺陷,采用在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫和钢质垫板并使用压边圈这种成形工艺时,可以抑制压痕和起皱的产生,获得良好的成形效果。实验验证结果表明,应用多点成形技术,运用合理的成形工艺可以成形合格形状的钛合金颅骨修复体。     

柔性离散夹钳拉形工艺的数值模拟

介绍了柔性离散夹钳拉形机的特点,建立了柔性离散夹钳拉伸成形有限元模型。对球形面和鞍形面进行了数值分析,研究了拉形速度、摩擦因数和夹钳形状对成形结果的影响。数值模拟结果表明:在兼顾成形效率和精度的情况下,可选1m/s为拉形速度。润滑条件越好,成形件应力应变和厚度分布越均匀。与方形夹钳相比,圆形夹钳能有效改善过渡区和夹持区的流动状况,使应变更均匀,减薄量较小。通过实验验证了模拟的正确性,模拟结果对离散夹钳拉形机的优化设计以及实际板材拉形工艺具有指导价值。     

Influence of Punch Shape on the Fracture Surface Quality of Hydropiercing Holes

Three different punches are designed for the hydropiercing experiments and finite element simulations are conducted by finite element program ABAQUS-3D to investigate the influence of punch shape on the fracture surface quality of hydropiercing holes. The results show the fracture burrs are not obvious punched by all the three punches. The collapse punched by the round punch is a little larger than the others. The fracture surface quality punched by the round punch is good with larger smooth zone and the interface between smooth zone and tear zone is even with large gradient. The size of the smooth zone is larger and the interface between smooth zone and tear zone is uneven with large gradient punched by the flat punch. The size of the smooth zone is smaller and the size of the tear zone increases from the first fractured to the last fractured punched by the inclined punch.     

Thixo-forging and simulation of complex parts of aluminum alloy AlSi7Mg

In order to investigate the formability of metal material in semisolid state,a series of experiments were carried out by thixo-forging the complex part of aluminum alloy AlSi7Mg.Through changing the upper punch,aluminum parts with different upper-cup dimensions can be successfully produced.The numerical simulation was conducted for investigating the forming limits of AlSi7Mg during thixo-forging.It is found that the simulation result is in good agreement with the experiment one.     

不同微观组织Ti-4Al-2V钛合金板室温成形极限

钛合金室温成形由于其加工成本低,受到了越来越多的关注.不同微观组织的钛合金成形性能差异很大.在钛合金板室温成形有限元仿真中,成形极限图是评价成形能力和判断材料失效的基础.然而,在获取材料成形极限时需要进行大量的试验,过程非常耗时和繁琐.为了降低实验成本、缩短开发周期,本文以材料失效点主应变二次导数变化的断裂准则,采用数值模拟与断裂准则相结合的方法获得不同微观组织的Ti-4Al-2V(TA17)钛合金板成形极限图.用单向拉伸、凸模胀形和圆杯拉深试验对有限元仿真进行对比验证,得到的试验结果和有限元结果相一致,表明有限元仿真得到的成形极限图的正确性.建立并对比了三种不同微观组织的TA17钛合金的成形极限,分析了微观组织对室温成形极限的影响,发现具有等轴组织的TA17钛合金成形极限最优.根据试样的断口形貌图也可以看出,等轴组织成形极限最优.为TA17钛合金板材冲压成形等后续工作奠定基础.对其他牌号钛合金在不同热处理工艺下得到的微观组织的成形性能研究有指导意义.