144型高性能转向节预锻件优化设计与精锻工艺研究

144型转向节是中重型高端商用车转向部件中的核心零件,其对延伸率和断面收缩率均有严格要求,根据传统锻造工艺理论设计的预锻方案不能满足断面收缩率要求,研究其预锻件的优化设计与精锻终成形工艺对于获得合格锻件具有重要意义。首先采用经典塑性成形理论分析了基于传统方法设计的预锻件存在的问题,然后基于损伤理论提出了其预锻件结构的优化设计方法,同时提出了基于平面薄飞边的精锻终成形工艺。应用结果表明,生产的144型转向节精密锻件阶梯杆部的关键技术指标延伸率A≥12.5%,断面收缩率Z≥50%,超过了国外客户所提技术指标的要求。

AZ31镁合金管材挤压过程的数值模拟

采用Gleeble1500热模拟机对于不同温度和变形速率下的AZ31镁合金的变形性能进行了研究。通过实验得到真实应力的关系式及真实应变关系式,进而得到真实应力-应变曲线。以此为基础,采用DEFORM3D软件,对不同壁厚管材的成形的过程进行模拟,发现在挤压时,管材内壁的金属比外壁的金属流动快,挤压筒与圆锥面过渡处的等效应变值最大等现象,分析了产生的原因,并通过工艺试验验证了模拟分析的正确性。

闭式模锻成形理论及其关键技术研究

论述了闭式模锻成形原理及闭式模锻工艺特点。首先介绍了闭式模锻过程中锻件内应力-应变状态分析、应力球张量及应力偏张量计算公式以及两个应力与金属塑性、塑性流动变形的关系;然后解释了应力球张量即静水压力越大,金属塑性越好的机理;在阐述闭式模锻新工艺——流动控制成形的原理及特点的基础上,着重研究了如何解决闭式模锻时金属流动方向、流动距离及成形力的控制方法 3项关键技术;最后,通过直锥齿轮减压式冷锻、涡旋盘阻尼式热锻、机匣体减压式预锻及薄飞边阻尼式终锻与结合齿轮中空分流闭式模锻4个实例介绍了闭式模锻理论与3项关键技术的应用情况及效果。

多通管挤压胀形过程的分析与计算

挤压力、胀形力和平衡力三者之间的最佳匹配关系是多通管超高压挤压胀形工艺中的关键问题 ,提出并采用“应变样条”法建立了这 3个成形力间的数学表达式。同时 ,根据多通管挤压胀形双重非线性的变形特点 ,建立了动力分析有限元模型 ,采用自行开发的程序软件 (SMFT) ,模拟分析和计算了这

多层杯筒形零件流动控制成形工艺分析及成形力的计算

针对轿车安全气囊铝合金压盖零件 ,提出并分析流动控制成形工艺及控制腔的设计方法 ,给出了成形力的计算模型与近似计算公式。介绍了工艺实验的效果。试验结果表明 ,所提出流动控制成形技术具有重要的应用价值。

气门电热镦制坯与终成形过程模拟及工艺优化

针对气门锻件生产中常出现的问题 ,综合运用 ANSYS和 DEFROM软件 ,对电镦加热、镦粗制坯和终锻成形过程进了模拟 ,根据模拟结果 。

T型管接头挤压胀形过程的有限元分析

根据T形管挤压胀形双重非线性的变形特点 ,建立了动力分析有限元方程。开发了在HP715/50工作站上运行的程序软件SFMT。对T形管挤压胀形过程及主要因素的影响进行模拟分析 ,总结归纳了分析结果。

中空分流锻造成形机理及成形力的计算

综合分析了国内外中空分流锻造成形研究取得的进展及存在的不足;为研究中空分流锻造成形机理,设计了材质、外轮廓尺寸、齿数及模数相同的实心和空心圆柱直齿轮,采用刚塑性有限元法对两个齿轮闭式模锻成形过程进行了模拟分析,得到了等效应变与等效应力场、金属流动速度场和成形力曲线的变化规律;以已有闭式模锻成形力的计算公式为基础,建立了中空分流锻造成形力新的计算公式,并采用有限元模拟计算和试验验证了公式的可行性。

中空分流锻造关键尺寸参数的理论计算及应用

针对环形毛坯闭式模锻为圆柱直齿轮的中空分流锻造成形新工艺,采用塑性理论中的主应力法建立了变形体内应力状态分析模型,进而基于分流面内、外两个环形变形区内作用于分流面上径向应力相等的原理,导出了关键尺寸参数的理论计算公式;通过应用实例表明了理论计算的可行性和实用价值。

薄壁管缩径挤压工艺的模拟分析与应用

薄壁管缩径挤压成形过程可分为刚性滑入、缩径变形、反弯曲和挤压四个阶段。满足刚性滑入的动力学条件为tg（90°－α）≤tg。当总的缩径变形比n总大于其极限变形比n极时，需多次缩径，且每次缩径比n应小于n极。采用刚塑性有限元法对缩径变形过程进行计算机模拟，可得到管壁轴向剖面上网格变形和应变分布以及载荷位移曲线，与实验结果吻合程度高；采用主应力法和修正的Tresca屈服准则，可分别导出缩径成形力和壁厚变化规律的计算公式。采用这种工艺可节省材料，提高生产效率和零件的质量及性能。

轿车安全气囊零件流动控制精密成形技术研究

详细分析和研究了轿车安全气囊零件流动控制精密成形工艺方案及其关键技术特点 ,提出流动控制腔的设计方法 ,采用经验公式计算成形力。最后介绍了工艺试验、模具、设备及所取得的成果。

精锻工艺数字化智能化方法探讨

精锻是零部件制造的一种重要方法,研究其数字化和智能化成形方法对产业转型升级具有重要意义。首先介绍了我国精锻成形工艺同国外先进水平的差距,分析了目前精锻工艺方案设计方法的优点及存在的问题。随后论述了精锻成形工艺数字化智能化方法的内涵,以及精锻成形工艺方案的数字化智能化设计与智能自动生产线的建立。最后,以气门电热镦粗成形工艺为例,阐述了数字化智能化方法与软件系统的开发及应用情况。应用结果表明,实现精锻成形工艺方案及工艺参数的数字化智能化设计不仅能够显著提高设计效率,而且可以达到自动优化的目标,实现精锻成形工艺与信息技术的深度融合,从而达到提质增效的效果。

常规挤压与缩径挤压的变形规律及工艺设计

围绕常规正挤压与缩径挤压原理相同但特点各异进行两种挤压工艺及模具的详细比较,给出了两种挤压的变形规律及常规正挤压工件前端出现"外凸"和缩径挤压工件前端出现"内凹"的形成机理;提出采用经验与理论相结合的两种挤压工艺的设计方法;以变速器输入轴为实例,进行多工步缩径挤压工艺试验,验证了理论研究结果的可行性,为两种挤压工艺的推广及应用提供了参考。

传动轴叉形件正向分流挤压工艺的研究

汽车传动轴及其他传动轴上的滑动叉和万向节叉属于典型的叉类锻件,采用开式模锻工艺生产时,其模锻工序一般为压扁制坯、预锻劈叉、终锻成形,然后切边;采用胎模锻工艺生产时,其典型的工艺流程是一火劈叉,二火打平、弯U形、整形,三火成形,然后切边。前者,飞边金属消耗占锻件自重的30～35％;后者,加热火次多。

直齿圆锥齿轮的精确建模及其接触应力的有限元分析

在PRO/E中运用齿轮精确建模的方法生成一对啮合直齿圆锥齿轮,然后利用PRO/E与MSC.Marc之间的良好的数据接口,将模型导入MSC.Marc,并对直齿锥齿轮的接触过程进行三维弹性有限元模拟,得出变形必须考虑轮毂刚度影响的结论,进而分析了节点处的接触应力,并与赫兹接触应力理论值进行比较,结果非常理想,从而实现了CAD与CAE的一体化。

安全气囊气体发生器壳体精密成形方法的研究

论述了安全气囊气体发生器壳体的基本结构形式及其不同的成形方法。提出了流动控制成形力的计算公式、控制腔位置的判断准则及其形状和尺寸的设计方法。通过试验表明,所开发的流动控制成形技术可节约原材料、提高工作效率及产品质量,具有显著的技术经济效益。

多向模锻中侧向挤压力的分析与计算

以具有侧向压力的圆柱体镦粗为基础,分别导出了多向模锻中汇集式侧向挤压力和分流式侧向挤压力的计算公式,研究了锻件形状复杂系数对挤压力的影响,并将理论计算同实验测试所得的结果进行了比较.

“材料加工工程”课程改革思路、作法及效果

《材料加工工程》课程是材料科学与工程一级学科中"材料成型与控制工程"专业的必修课程,本文介绍了华中科技大学材料学院率先提出将原铸、锻、焊三个老专业的多门相关课程通过"去粗存精,去旧增新,以材料成形工艺为主线,工艺分析及模具设计相结合,兼顾新工艺新技术导向"的总体思路,自1998年以来对于该门课程进行改革与建设的做法以及所取得的效果,供读者参考。

十字轴闭式及半闭式模锻的研究与应用

一、概述十字轴是汽车万向器上的主要零件,其规格品种多,需要量大。从几何形状的差别来看,常用的十字轴中主要有如图1所示三种不同的结构。十字轴属于典型的枝芽类锻件,目前,国内仍普遍采用开式模锻和胎模锻工艺生产。

可分式无飞边模锻的研发与应用

在介绍实现闭式无飞边模锻技术的基础上,阐述了闭式无飞边模锻工艺原理及特点,研发不同合模机构组成的可分凹模模锻装置,与相应的通用模锻设备构成专用的无飞边闭式模锻装备系统,实现多种中小型复杂锻件的精密模锻生产.应用效果表明,可分式无飞边模锻能够实现复杂锻件的精密成形,产品精度高、力学性能好,材料利用率高。