凸缘叉热锻成形工艺优化

针对凸缘叉热锻成形终锻上模开裂的问题,通过建立刚粘塑性有限元模型,使用数值模拟方法,根据实际生产情况模拟了凸缘叉热锻成形过程。研究了金属流动规律,分析了模具应力较大的原因。根据模拟,优化了模具结构和锻压方式。结果表明,模具开裂位置拉应力降低约400 MPa,达到了工艺优化的目的。     

基于Deform-3D的曲轴热锻工艺参数优化

利用UG软件建立轿车发动机曲轴的实体模型,对其进行相应的预锻、终锻模具设计。利用Deform-3D软件进行曲轴成形过程的散热、预锻、终锻数值模拟,通过调节模具下压速度,获得不同的模拟结果;分析不同下压速度下的曲轴应力、应变场分布情况;利用Origin软件对不同下压速度的应力、应变值进行数据处理,观察其变化规律,发现当下压速度为100 mm·s-1时应力和应变较小;对06d02曲轴几个主要部位进行金相试验,并比较其微观组织差异发现,平衡块顶端的组织出现了黑色空洞,因此模具设计时要对平衡块进行优化。     

基于Deform-3D的铝合金封头冲锻成形模具应力分析

应用Deform-3D软件对小型铝合金封头整体冲锻成形过程中的模具进行应力分析,讨论容差值大小对施加模具受力分析的影响,并分别讨论凸模下压速度、摩擦系数、凹模圆角半径对凹、凸模具应力的影响规律,并通过模具应力分析确定对模具有利和能减少封头缺陷的最佳工艺参数。结果表明:容差值的大小严重影响模具受力分析,当容差值≥2时,模具沿各方向的受力与坯料对应方向受力基本吻合;凹模圆角半径对模具受力影响最大,摩擦系数次之,凸模下压速度影响最小。同时,确定凹模圆角半径11 mm、凸模下压速度120 mm·s~(-1)、摩擦系数0. 02为最佳铝合金封头冲锻工艺参数。     

基于Deform-3D在车轮螺栓成形设计中的应用

车轮螺栓成形属大料小变形的塑性成形,成形工艺与毛坯设计不合理,容易产生材料填充不足、成形的零件出现起皱和裂纹等缺陷,通过Deform软件的3D成形分析模块,能快速准确地预测车轮螺栓成形中可能出现的缺陷,优化预成形毛坯与工艺方案,以缩短研发周期,降低试模成本,对于类似零件的设计开发提供了参考。     

基于Deform-3D的外螺纹三辊斜轧成形有限元分析

利用几何知识精确计算了轧辊的旋转轴空间坐标,解决了Deform-3D自动计算旋转轴在模拟中出现轧辊不稳的现象,并对应变的分布进行了分析。另外,还对斜轧过程中容易出现牙型尺寸不足的原因进行了分析。对坯料的应力数据进行分析,得到了关键部位的应力性质。对应变分析可知,坯料在轧辊凸棱间的应变远小于与凸棱接触点的应变是斜轧过程中容易出现牙型尺寸不足的主要原因。     

汽车变速销模锻成形有限元分析及实验验证

针对汽车变速销的形状、尺寸以及材料性能等特点,选定了单工步开式模锻的成形方法。使用CAE有限元分析软件Deform-3D对初始工艺方案进行仿真研究,分析了材料成形过程中的热、力情况,否定了初始工艺方案的可行性。从坯料尺寸、坯料温度以及模具结构3个方面出发,对成形工艺进行改进,制定了3套改进方案,并通过模拟方法得到较优工艺,即:坯料尺寸为Φ17 mm×47.5 mm,坯料温度为700℃,在凹模上增加Φ60 mm×0.2 mm的飞边槽以及在凸模前端设置1个Φ12 mm×0.5 mm的凸起。采用改进后的模具及优化工艺进行实验验证,证明了该工艺的可行性。     

基于Deform-3D的制动盘毂工艺分析

制动盘毂是高速列车上的重要零件,是典型的薄壁、宽径、深孔类复杂锻件。利用Deform-3D模拟软件对制动盘毂进行数值模拟,对成形过程的速度场、温度场．应力场,应变场及打击力进行了分析,揭示了盘毂锻造过程的成形规律。模拟结果表明,盘毂通过挤压的方式成形,连皮处温度下降严重,也是变形抗力最大的位置,最终成形结果良好,工艺方案及设备选型合理。     

基于Deform-3D的带齿轴套锻造工艺仿真与实践

某带齿轴套需经过缩径、镦粗、反挤压、冲孔等多级锻造实现成形,其工艺复杂、效率低、成本高,急需改进。提出了一种闭式锻造新工艺,采用组合式冲头结构实现了一次锻造成形。并利用有限元技术对改进后的工艺进行了全面分析,包括带齿轴套的成形经过、应力应变分析、载荷曲线变化、轴套锻后温度分布等。根据模拟结果可知,改进后的工艺简单可靠,得到的带齿轴套充填完整,不存在表面缺陷,内部流线连续均匀,质量较好。在同等条件下利用液压机进行了锻造试验,获得的产品与模拟效果一致,经质检,产品的齿形清晰完整,各处尺寸均能达到要求,表明改进后的工艺能起到提高生产效率和降低成本的作用,同时证实了有限元技术在工艺研究方面的指导作用。     

基于Deform-3D的齿轮箱输出轴锻造成形研究

大型齿轮箱输出轴属于大型轴类锻件.针对某齿轮箱输出轴锻造质量不高的问题,提出了两次镦拔成形工艺,并运用有限元软件Deform-3D对其锻造工艺进行了数值模拟.结果表明,采用两次镦拔工艺,可以得到质量更佳的输出轴锻件.     

热锻模预热温度对材料成形及模具磨损的影响

以某微车四拐曲轴为例,采用有限元模拟软件,分析了模具预热温度对成形过程的影响.结果表明,模具预热温度对材料成形及模具磨损有很大的影响.研究结果可以推广到实际生产中.     

热模锻模具的飞边槽优化设计

探讨了在热模锻模具上设计飞边槽的特点及应用,介绍并分析了飞边槽对热模锻模具使用寿命的影响和对热锻件产品质量的影响.通过对热模锻模具飞边槽设计进行矢量实验分析,提出了热模锻模具飞边槽优化设计方案.其优化设计方案为:飞边槽深与桥部宽之比为1:3.2,即:飞边槽深F=桥部宽H/3.2.实验结果表明,采用优化设计方案具有良好的实际应用效果.     

长寿命热锻模的磨损分析与寿命预测

连续锻压生产中,热锻模承受热负荷与机械负荷,将导致热锻模因磨损、断裂、塑性变形、机械疲劳等形式失效,其中磨损失效所占比例最大.基于功能梯度材料和表面熔覆相结合的强化技术试制了长寿命热锻模试样,分析对比了均质热锻模和长寿命热锻模的磨损分布,并对两种热锻模使用寿命进行预测.研究结果表明,采用基于功能梯度材料和表面熔覆相结合...     

传动轴端面齿突缘叉锻造工艺改进

针对汽车传动轴重要零部件——端面齿突缘叉,分析了其在锻造生产过程中存在的飞边大、材料利用率低、产品成本高等问题和不足,提出一种改进后的端面齿突缘叉的锻造工艺。改进后的锻造工艺采用Deform-3D软件模拟端面突缘叉的锻造过程;针对突缘叉的锻造模具结构,采用组合式制坯模结构,下模不固定,方便更换;预锻叉朝上,并设计定位台阶,从而保证了坯料与型腔位置的对称性;采用可调节式限位块结构,保证了模具与限位块高度相匹配。采用改进后锻造工艺进行产品试制,结果表明,生产出的端面齿突缘叉锻件不仅可以满足力学性能要求,而且材料利用率提高到90%以上,生产效率提高10%~15%。     

基于Deform-3D铝棒材热挤压速度的优化

借助UG三维软件建立了铝合金棒料挤压模型,利用Deform-3D数值模拟软件对棒材在一定预热温度下以不同的挤压速度进行热力耦合挤压过程的数值模拟。结果表明,在工作带成形的工件轴向平直、端面平整,没有发生波浪、扭曲等缺陷,证明该套模具设计合理;在480℃预热温度下,挤压速度为10mm/s是一个合理的参数,得到的工件损伤最小,内部变形均匀。     

内花键轴热挤压成形的数值模拟分析

根据内花键轴零件的形状尺寸特点,分析内花键轴成形的工艺方式,运用有限元软件DEFORM-3D对内花键轴热挤压成形过程进行数值模拟,对成形过程中凸模的载荷-行程曲线和挤压件温度场进行分析,并研究坯料加预热温度和挤压速度对挤压力的影响,分析得到坯料的最佳加热温度范围为1100℃~1200℃,最合理的挤压速度为10mm/s左右,为同类零件的加工及生产提供理论依据。     

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。     

航空叶片精锻模具优化设计

针对我国航空叶片精锻模具设计效率低、某些设计参数确定困难等问题。在对航空叶片精锻工艺技术分析的基础上,开发了参数化CAD模锻系统,实现了航空叶片精锻模具及锻坯的自动化生成,提高了叶片模具设计自动化水平;运用Deform-3D软件对整个精锻工艺过程进行模拟仿真,分析了不同设计参数下锻件与模具的应力分布、横向错模力、模具磨损等,得出了有益于叶片成形和延长模具寿命的设计参数,并对其参数设计规则进行了优化;进行了锻造实验,分析了锻件的几何尺寸精度,为航空叶片精锻模具设计参数选择提供了理论指导。     

热锻工艺参数对模具磨损影响的有限元分析

针对某差速器盖热锻模,基于修正的Archard磨损模型,应用有限元模拟软件Deform分析了坯料和模具预热温度以及成型速度对终锻模磨损的影响规律。研究结果表明,在试验数据范围内,随着坯料预热温度的升高模具磨损量呈减小趋势,当坯料预热温度超过1230℃时,这种趋势放缓;提高模具预热温度,模具磨损量逐步增大,当预热温度超过200℃时这种趋势更加明显;成型速度小于400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高而减小,当成型速度超过400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高会先增大后减小。