基于DEFORM-3D的微型螺钉冷成形过程有限元分析

典型的螺钉头部成形过程包括镦粗(预成形)和冲槽(最终成形)两个工步,是个比较复杂成形过程.特别是冲槽阶段,镦粗和反挤压同时进行的,情况更为复杂.利用非线形有限元分析软件DF,FOKM-3D对微型螺钉冷塑性成形过程进行仿真,可以获得成形过程中的应变、应力、材料流动情况,同时还可以对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹,进行预测,从而为工艺的设计和改进提供信息.     

地质钻杆镦头过程中产生裂纹的原因分析与解决方法

钻杆在加工过程中需要对两头进行镦头加厚处理,但经处理后的钻杆头部在后续加工中成批出现裂纹.通过对钻杆材质采用化学成分分析、光学显微镜金相组织检查以及力学性能测试等方法,对出现裂纹的部位进行了分析.结果表明,材料原始组织铁素体和珠光体呈带状分布,导致材料出现各向异性.在镦头过程中,应力在镦头变径处造成集中,超过了材料的抗弯极限,导致其发生脆性开裂,从而出现裂纹.经试验,合理选择加热速度和冷却时间,可以减缓材料带状组织的影响,降低镦头部位出现裂纹.     

圆管凸缘整体成形技术的研究

对圆管凸缘一步及多步整体成形工艺进行了研究,采用有限元数值模拟方法分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。给出了2种内径、3种壁厚情况下,成形凸缘宽度－极限摩擦因数关系曲线,提出了圆管镦锻凸缘成形极限图的概念。并依据数值模拟结果进行了圆管镦锻凸缘一步整体成形试验,试验结果显示所成形的圆管凸缘符合数值模拟预测的结果,说明所提出的成形极限概念对圆管凸缘整体成形技术有指导意义。     

圆锥齿轮的冷镦成形工艺

小型圆锥齿轮的冷镦挤成形一般采用镦锻加工。带有齿缘的制品,多数如图所示,先将棒料毛坯的头部镦粗,然后在下一道工序进行成形镦锻,将齿形锻出。 这种加工方法与挤压成形不同,必须注意不让材料产生裂纹、压弯和折     

基于改进GTN损伤模型的镁合金镦粗成形损伤及裂纹预测研究

镁合金在成形过程中极易产生开裂，精准的损伤预测可以为塑性成形工艺提供理论支撑。为此，基于含连续介质剪切损伤因子的Gurson-Tvergarrd-Needleman(GTN)损伤模型被应用于预测镁合金成形时的损伤演化，通过压缩试样的力-位移曲线标定了AZ31B镁合金的流动应力和剪切损伤参数，预测并验证了AZ31B镁合金在镦粗工艺下的表面损伤及开裂，扩展了模型对低应力三轴度下的成形工艺损伤预测的适用性。在此基础上，对AZ31B镁合金在受压条件下损伤成因、裂纹扩展进行了分析。结果表明，随着压缩位移的增加，镁合金侧面中心区域的切应力不断增加，在此作用下基体内部孔洞沿非垂直压缩方向伸长、聚合，最终形成宏观裂纹；镦粗后的试样侧面裂纹走向与垂直压缩方向所成角度范围为34°～46°，改进的GTN模型模拟结果为44°～54°，原始GTN模型模拟结果均呈90°；改进后的GTN模型可应用于预测镁合金在轧制、热冲压等工艺下的损伤演化行为，为后续工艺优化奠定基础。     

电镦机智能化改造

常规电镦机各工艺参数多为恒值，在镦粗过程中不能实进控制。本文介绍一种新型电镦机计算机控制系统。在对镦粗速度、加热电流、镦粗压力等主要工艺参数分析的基础上，建立了工艺过程的优化控制系统。优化目标为最佳成形温度，而温度的控制主要通过压力控制来实现。     

电镦机的改造

我们在使用原电镦机时,常常出现坯料电镦完后,夹紧缺不能及时泄荷松开。有时要让镦粗缸复位到止点时,夹紧缺才猛然松开。这时有些坯料温度已下降到终锻温度以下,对下道工序的模压成形很不利。因此,常常使电镦件大头前端出现叠层和裂纹,应力组织很不理想。改造后的电镦机在通往砧子缸和镦粗缸的油路中分别加了减压阀和压力继电器(含时间继电器)从而使电     

空心抽油杆内螺纹杆头两次成形技术研究

内螺纹杆头是在直连连接空心抽油杆的一端直接镦锻成形,国内一般采用镦锻比较小的三次以上成形的镦锻工艺,本文按照增大镦锻比,设计和建立了两次成型模型,采用FEA软件分别模拟计算每次镦锻过程的变形情况和温度场。计算分析结果表明,空心抽油杆内螺纹杆头每次镦锻过程中均未出现缺陷,满足工件的成形要求。采用两次成形工艺试验,镦锻出合格的接头。     

基于AutoForm的汽车左车门内板成形仿真与分析

汽车覆盖件在成型过程中易出现拉裂、起皱等现象,应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以汽车左车门内板为研究对象,应用AutoForm软件进行了成形仿真与分析,研究了压边力、摩擦系数、拉延筋参数对对成形的影响,通过正交法获得了最优化工艺方案。     

大型挤压辊两次镦拔新工艺的数值模拟Ⅱ

缺陷检验表明,夹杂是大型挤压辊锻件报废的重要原因之一.而两次镦拔新工艺的第二次镦拔工序是以控制夹杂物状态提高超声波探伤能力为目的的新工艺.利用商业软件Deform,对两次镦拔新工艺的第二次镦粗 WHF法拔长与镦粗 FM法拔长锻造RP170-110挤压辊的过程分别进行了数值模拟研究.结果表明,镦粗后采用两种方法拔长均能够出现三向压应力,在成形锻件的同时,有效控制夹杂物状态,且效果相当.8件试制锻件全部合格的结果说明了数值模拟的正确性和两次镦拔新工艺第二次镦拔工序的合理性.