基于正交试验的曲轴热锻工艺参数优化

根据某曲轴模具磨损,基于Archard磨损有限元理论,从模具磨损失效出发,针对影响模具磨损量的工艺参数,设计正交试验。采用Deform数值模拟,研究了工件初始温度、模具初始温度、工件与模具之间摩擦系数以及模具硬度对成形载荷和模具磨损的影响。优化了曲轴热模锻成形的工艺参数,综合考虑多指标因素,分析得到影响曲轴成形力和模具磨损量的最优工艺参数,即坯料初始温度为1150℃、模具初始温度为250℃、摩擦系数为0.3、模具硬度为65 HRC。     

基于正交试验的汽车扭力臂热锻模具磨损分析及优化

基于Archard理论磨损模型与Deform-3D软件,建立扭力臂热锻有限元模型。利用正交试验法对坯料初始温度、模具初始温度、上模运动速度及摩擦系数进行组合,并模拟得到了模具磨损量。运用极差分析法对试验数据进行处理,得到了各个参数对热锻模具磨损的影响程度及最优工艺参数组合。结果表明,各个参数对模具磨损的影响由大到小为:上模运动速度摩擦系数坯料初始温度模具初始温度。结合实际生产情况,确定最优工艺参数组合为:坯料初始温度为1200℃,模具预热温度为300℃,上模运动速度为10 mm·s~(-1),摩擦因数为0.3,此时的模具磨损量为0.000333 mm。     

基于灰色关联分析的7050铝合金轮毂锻造工艺优化

为改善7050铝合金轮毂锻件的质量,对其锻造工艺进行研究。以模具温度、坯料温度、成形速度及摩擦系数为研究对象,以平均晶粒尺寸和平均再结晶百分数为优化目标,基于灰色关联分析将多目标优化转化为单目标优化,利用主成分分析确定平均晶粒尺寸和平均再结晶百分数对灰色关联度的影响权重,从而确定最优工艺参数;通过对试验数据的回归分析,建立灰色关联度与锻造工艺参数的二阶预测模型。结果表明,由δmax值可知,铝合金7050轮毂锻造过程最优工艺参数是模具温度为450℃、坯料温度为460℃、成形速度为8 mm·s-1、摩擦系数为0.1,并在实际生产中验证了该组工艺参数的合理性和所提方法的有效性。     

基于响应面法的铝合金连杆锻造工艺优化

针对铝合金连杆锻造时出现的表面裂纹,借助有限元分析软件Deform-3D对其进行了数值模拟分析。基于Cockcroft-Latham断裂模型,以损伤值最小为优化目标,借助Design Expert软件采用响应面优化方法对多因素交互影响下的锻造工艺参数进行研究,得到了坯料温度、模具温度、变形速度和摩擦系数对锻件损伤值的影响规律。结果表明,在连杆模锻过程中,当采用坯料温度440℃、模具温度435℃、变形速度25 mm/s、摩擦系数0.3时,连杆锻件的损伤值最小;通过试制得到的锻件表面质量良好,表面没有裂纹。     

超塑性镁合金汽车车轮的模锻工艺优化

采用18组不同的工艺参数对AZ80Ce超塑性镁合金汽车车轮进行了模锻成形试验,并在车轮不同位置取样进行力学性能测试与分析。结果表明,随着成形温度从410℃提高至470℃、坯料温度从330℃提高至405℃、模具温度从200℃提高至260℃、变形速度从60 mm/min增大至300 mm/min,试样的抗拉强度和断后伸长率均先增大后减小。模锻成形温度优选为455℃、坯料温度优选为375℃、模具温度优选为245℃、变形速度优选为180 mm/min。     

汽车蓄能器壳体件挤压成形工艺研究

基于Deform-3D软件平台,通过数值模拟对汽车蓄能器壳体件的挤压成形过程进行工艺优化。建立正交试验方案,分析各个因素对挤压成形过程的影响,以成形载荷作为评判标准确定了最佳工艺参数组合。通过实验最终得到了最佳成形工艺参数为:温挤压模具温度230℃,温挤压坯料温度1000℃,温挤压摩擦系数0.15,温挤压凸模速度12mm.s-1,冷挤压凸模速度8mm.s-1,冷挤压摩擦系数0.08。按照该工艺参数进行实际零件的挤压生产,最终得到了符合要求的成形零件。     

RBF神经网络在连杆衬套温挤压成形质量预测中的应用

以摩擦系数、坯料预热温度、挤压速度、模具预热温度为输入参数,通过DEFORM-3D获取试验数据,应用MATLAB工具箱中径向基函数(RBF),建立了对零件成形质量预测的神经网络模型。结果表明,RBF神经网络模型具有较高的精度,能够很好地反映工艺参数与温挤成形质量之间的复杂关系,有效的提高连杆衬套工艺的设计效率和降低实际实验所需成本。     

基于响应面法的喷射成形7055铝合金飞机轮毂锻造工艺优化北大核心CSCD

针对由于飞机轮毂形状复杂而导致的轮毂锻件充填不完整和模具磨损等问题,在某型号飞机起落系统的轮毂锻造中,采用喷射成形7055铝合金挤压棒,并采用热模锻方式和增加锻件预成形设计,建立以锻件的终锻充填率和终锻力为优化目标、以坯料预锻压下量、坯料加热温度、模具预热温度和模具下压速度为设计变量的响应面模型。利用二阶响应面法与Design Expert软件相结合,对轮毂锻件的工艺参数进行优化,确定最佳参数为:坯料预锻压下量为45.30 mm、坯料预热温度为430℃、模具预热温度为447℃、模具下压速度为5.00 mm·s。生产验证表明,改进后的预成形方案与工艺参数可以在较低的终锻力下,解决充填不完整的问题,生产出合格的产品。     

基于数值模拟的重汽前梁终锻坯料的优化研究

为进一步优化车轴模锻成形工艺,选取某一型号载重汽车前轴作为研究对象,对滚拔-弯曲后的模锻坯料进行终锻成形工艺数值模拟。本文主要分析了某载重汽车前轴整体热模锻成形过程中影响成形质量的主要工艺参数,应用三维实体建模软件UG设计模锻模具,导入有限元分析软件DEFORM-3D中,建立模锻有限元模型,对弯曲成形后的坯料进行仿真模拟,得出变形区应力应变分布以及金属流动规律,最终获得最佳终锻成形方案,为后续终锻坯料结构改进、各工序工艺参数优化及模具设计提供理论指导。     

双辊摆辗大直径薄圆盘数值模拟分析及优化

为了研究大直径薄圆盘双辊摆辗成形工艺,通过UG设计了闭式模具和浮动式模具两种不同的模型。以直径Φ505 mm、厚度5. 5 mm的圆盘为研究对象,利用Deform-3D数值模拟分析软件,对两种模具结构摆辗成形大直径圆盘件进行了分析,确定了闭式模具结构为较优方案。通过在闭式模具结构上进行正交试验,对摆辗成形工艺参数进行优化。结果表明,坯料初始温度、轧辊转速、下模进给速度以及工件和下模之间的摩擦系数对双辊摆辗成形大直径薄圆盘有着重要的影响。当坯料初始温度为950℃、轧辊转速为75 r·min~(-1)、下模进给速度为1 mm·s~(-1)、摩擦系数为0. 5时,圆盘成形质量较好。通过实际试验验证,获得了质量良好的工件。