铝合金三角臂制坯辊锻工艺与辊锻模设计

根据铝合金三角臂的特点,结合自动化生产要求进行辊锻制坯工艺设计。采用4道次辊锻椭圆—圆型槽系,合理分配延伸系数和选择前滑值。结果表明,与传统的自由锻制坯相比,辊锻制坯工艺稳定可靠,产品质量高,联线生产节拍可达3件/min。     

铝合金控制臂模锻成形工艺设计及数值模拟

控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件,其锻造工艺复杂,在实际锻造生产过程中容易在零件的大拐角处出现穿透性的裂纹。该文用数值模拟预测金属成形过程,首先建立了控制臂三维数值模型,根据控制臂零件的几何形状设计了锻造工艺,然后对弯曲和开式模锻成形过程进行了分析。结果表明,该成形工艺可以较好地成形此零件,为该锻件的生产提供了理论依据。     

大型突变截面连杆制坯辊锻工艺与数值模拟

主要论述了大型突变截面连杆制坯辊锻的关键工艺.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件,对其进行了三维有限元模拟.揭示了连杆制坯辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊压坯料各部位应变的分布情况,以及各道次辊锻过程中模具受载情况,从而为连杆辊锻制坯工艺及模具设计提供可靠的理论依据.     

拉杆辊锻制坯有限元模拟

论述了辊锻工艺的基本原理及特点.采取辊锻工艺对拉杆锻件进行制坯并使用有限元模拟软件模拟整个过程,得到无飞边、毛刺的坯料,符合制坯要求;通过分析其金属流动情况及应力场、应变场分布,从而证明辊锻工艺是较好的制坯工艺.     

枝芽类控制臂成形工艺研究

针对枝芽类控制臂自由锻制坯一模锻工艺材料利用率及生产效率低、锻件充不满等缺点,提出辊锻制坯、模锻成形的工艺方案。通过对辊锻各道次尺寸参数设计,建立三维几何模型,运用Deform软件对其成形过程进行数值模拟,分析其辊锻制坯及模锻成形过程速度场、成形载荷、等效应力场和等效应变场等变化规律。结果表明：枝芽类控制臂辊锻制坯、模锻成形的工艺能获得成形质量良好的锻件,并提高了材料利用率及生产率。     

刮板的辊锻制坯模锻成形工艺参数的优化

矿山刮板属长轴类零件,纵向截面变化较大,直接采用模锻难以合理分配金属体积。该文采用辊锻制坯分配坯料体积再模锻成形的工艺,确定了影响载荷和成形缺陷的4个因素,即辊轮角速度、摩擦因子、坯料温度和变径处圆角值。设计四因素三水平正交实验,以载荷为目标函数,通过数值模拟确定辊锻过程中辊轮角速度、摩擦因子、坯料温度、变径处圆角值的最优值,使辊锻后的坯料在长度方向上能有效进行体积分配且避免成形缺陷。通过实验验证,优化后的参数成形效果较好,对实际生产具有指导意义。     

连杆锻坯辊锻模具设计与计算机有限元模拟

论述了辊锻的基本原理、工艺特点、研究现状和辊锻目前的发展情况,并通过一个连杆的例子讨论了辊锻模具设计和有限元模拟过程,提出了辊锻模具设计和模拟应该注意的事项和要点.     

基于CAE的汽车铝合金控制臂锻造成形工艺

以某汽车右上控制臂为研究对象,选用6082铝合金为锻造材料,分析了产品的结构特点及成形难点,确定了其成形工艺为两道次辊锻、两工位弯曲、预锻和终锻。根据锻模设计理论,采用Solidworks软件设计各道次模具,并通过Deform软件对6082铝合金控制臂成形过程进行模拟,从温度分布、等效应力应变以及金属流动等角度分析了各工序的成形情况。针对成形方案中变形程度最大的预锻工序,采用控制单一变量的方法,分析了坯料始锻温度及摩擦因数对预锻成形的影响。结果表明：预锻时,随着始锻温度的增加,平均等效应力减小,始锻温度在450～490℃时更合理;改善润滑,减小摩擦因数使得模具载荷降低,锻件的最大等效应变减小,有利于成形且提升模具寿命。最后,基于模拟结果结合实际生产进行了试验,得到了与模拟结果相吻合的成形锻件。     

铁路货车钩尾框精密辊锻过程数值模拟

铁路货车钩尾框锻件为异形长轴类锻件,目前采用自由锻工艺制坯,效率低,质量差,大型自动辊锻机精密辊锻是一种优质高效的先进制坯工艺,用于钩尾框制坯有望取得良好的技术经济效益.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对铁路货车钩尾框精密辊锻过程进行三维有限元模拟,揭示了钩尾框辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊锻过程中模具受载荷情况,以及各道次辊锻过程中的辊锻力矩,为钩尾框精密辊锻工艺及模具设计提供了有效的参考依据.     

前轴精密辊锻成形过程的数值分析

采用刚塑性有限元模型对前轴辊锻3道次进行了有限元模拟,分析了辊锻过程中坯料的变化规律、等效应力分布及辊锻力矩的变化规律。模拟结果对于指导实际生产,提高模具设计水平具有重要意义。     

铝合金激光拼焊应力场数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS模拟铝合金激光拼焊时应力场的变化.选取的热源模型为高斯热源,利用ANSYS软件的APDL语言编写程序实现移动热源的加载.在模拟中不但要考虑一般激光焊接中参数对应力场的影响,还要考虑铝合金激光拼焊的特性.结果表明,在焊缝区工件处于拉应力状态,远离焊缝逐渐过渡到压应力状态.当激光功率3000～4500 W、焊接速度2～4 m/min时,随着激光功率增大和焊接速度降低,焊缝附近的拉应力峰值及应力分布范围增大.     

铝合金连杆锻造工艺设计及模拟研究

通过分析铝合金模锻工艺的特点,确定合理的铝合金连杆模锻工艺并绘制了模具图。同时利用DEFORM软件对锻造过程进行模拟研究,预测出锻件上的缺陷位置,为实际锻造生产提供理论依据。研究发现,锻压过程中合金的流动性整体较好,在锻件头部和杆部边缘处充填性稍差,主要的缺陷也易在这些部位产生。锻压过程中应力总体呈增加的趋势,在锻件结构较复杂的地方,应力值较大,且变化无明显规律;相反,在变形较简单的部位其应力变化较平缓。其次,应力值较大的地方应变值较小,符合锻造过程中的应力应变变化规律。     

泡沫铝填充薄壁铝合金圆管轴向压缩性能的数值模拟

采用ABAQUS软件建立薄壁铝合金圆管及泡沫铝填充薄壁铝合金圆管的有限元模型,对这2种结构的轴向压缩力学行为进行数值模拟,并且与相应的实验结果作对比。结果表明,数值模拟与实验结果基本吻合。依据薄壁铝合金圆管及泡沫铝填充薄壁铝合金圆管的应力应变图,对2种结构的力学性能做对比,发现填充泡沫铝后,层合圆管承受压力的能力大大提高。     

铝合金轮毂连接盘挤压铸造数值模拟

采用ProCAST软件对6061铝合金轮毂连接盘挤压铸造过程进行模拟.研究了浇注温度、模具预热温度、比压对铸件缩孔缩松的影响.结果 表明,浇注温度700℃、模具预热温度300℃、比压50MPa为最佳铸造方案.     

铝合金半固态压铸与液态压铸充型过程的模拟

利用AnyCasting软件模拟了ZL201合金半固态压铸和液态压铸充型的流动过程,并进行了试验验证.模拟及试验结果显示:合理的控制速度转换位置,能够保证半固态浆料以层流方式充填型腔,获得平缓的充型过程,有利于避免卷气、氧化夹杂等缺陷的产生.在相同的速度条件下进行液态压铸,金属液以湍流方式充填型腔,容易形成喷溅和卷气的现象.模拟结果与试验相符合.     

数值模拟和稀土调控改性结合优化铝合金表面激光熔覆

目的 改善铝合金激光熔覆后强化层的缺陷,丰富铝合金表面激光熔覆裂纹形成机理及防止措施的基础理论。方法 将优化激光熔覆的工艺参数和稀土调控改性相结合,通过ANSYS 14.0有限元分析软件,对6063铝合金表面激光熔覆制备Ni60合金强化层的过程进行温度场和应力场的数值模拟,从而为铝合金激光熔覆的工艺参数优化提供参考,并通过实验对工艺参数进行了优化。然后在6063铝合金表面,采用优化的最佳工艺参数激光熔覆Ni60+稀土Y2O3的合金粉末,研究不同稀土含量对强化层的影响,获得最佳的稀土含量,探讨激光熔覆裂纹形成机理和防控措施。结果 通过有限元模拟,优化激光熔覆工艺参数后,制备不同稀土含量的铝合金强化层。未加入稀土时,Ni60强化层中出现大量的气孔和裂纹;当稀土含量少于4%时,强化层的气孔和裂纹数量随稀土含量的增加而减少;当稀土含量为4%~5%时,强化层厚度达到1000 μm,截面形貌无明显气孔、裂纹,截面形貌较好;当稀土含量超过5%时,气孔和开裂现象增加。通过对强化层残余应力进行模拟分析,铝合金激光熔覆强化层开裂的形成机理为凝固裂纹和液化裂纹。结论 将有限元数值模拟优化激光熔覆的工艺参数和稀土调控改性结合起来,可以很好地改善铝合金表面激光强化层开裂的问题。     

YL112铝合金压铸充型凝固过程的数值模拟

简要介绍充型凝固过程数值模拟的实际意义，分析了充型凝固过程数值模拟的特点，利用建立的数学模型对YL112铝合金压铸件进行了模拟。通过对模拟结果的分析，预测了铸件在充型凝固过程中可能形成的缺陷，基本上与实际相符，并对现行的工艺方案提出了一些改进措施。     

铝合金压铸件充型凝固过程及气体卷入的数值模拟

以复杂铝合金压铸件为对像,建立了三维模型及有限差分模型。通过数值模拟的方法对该铸件的充型过程、凝固过程及铸件的气体卷入情况进行模拟。通过对模拟结果的分析,预测了缺陷可能产生的区域,预测结果与实际情况吻合,并提出了相应的改进意见。     

汽车铝合金空心控制臂低压铸造技术开发

为满足汽车控制臂疲劳强度高、刚度和弹性好、质量轻、尺寸和形状精度高的要求,研究了汽车铝合金空心控制臂低压铸造成形工艺,通过铸造工艺及浇注系统设计、模具设计方案等不断模拟分析、优化与改进,试验出了满足产品技术要求的铸造工艺方案,目前已实现批量化稳定生产.     

发动机用铝活塞的铸造数值模拟

利用ProCAST软件对ZL108活塞零件的传统铸造工艺和改变冒口形状的2种新铸造工艺进行了模拟对比分析,以上小下大的冒口形状新工艺铝活塞效果更好。再对比模拟分析此冒口形状铝活塞在3组不同浇注温度下的充型凝固过程,最终确定保温冒口截面为上小下大和浇注温度为720℃是活塞的最佳铸造工艺。