模具参数对纯钛等通道转角挤压工艺变形规律影响的有限元分析

等通道转角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)工艺能够通过材料的剧烈塑性变形,获得块状超细晶材料.等通道转角挤压(ECAP)工艺通过改变应变量大小及其均匀性对晶粒细化有着显著的效果.通过DEFORM-3D软件模拟纯钛等通道转角挤压过程,研究了不同模具参数对试样变形的影响规律,给出了不同模具转角、模具外转角和模具内转角半径对ECAP试样变形区等效应变的影响,为获得纯钛试样变形分布提供了有效的规律.

有限元模拟用于优化镁合金板碟形拉深成形的模具参数

运用有限元的方法,对厚度1.2mm、直径52mm的AZ31B镁合金板常温冲压成直径为29mm的碟形件进行模拟,通过分析模具参数对最大主应力值及拉深性能的影响,优化出适合于该工艺的模具参数,并进行相应的试验。模拟结果表明,凹、凸模圆角半径、凹凸模间隙的优化,能降低最大主应力值并延缓裂缝的产生,从而提高镁合金塑性成形性能;模拟得到较优凹模圆角半径2.6mm、凸模圆角半径1.8mm,适宜的凹凸模单边间隙为1.3mm。试验结果表明,高径比随着模具参数的变化而增加,材料的成形性能大幅提高,验证了有限元模拟结论的可靠性。

非对称楔横轧成形缺陷分析与模具参数的确定

分析了楔横轧生产过程中主要的成形缺陷:轧件不旋转、扭曲、折叠、心部缩松等,并提出了改进措施。根据轧制生产经验值及摩擦系数μ与模具成形角α、展宽角β之间的关系理论研究,建立了三者之间的关系曲线;并在此基础上分析了非对称楔横轧轧制过程中轴向力的不均衡问题,为楔横轧模具的参数选择提供依据。实验结果表明,优化后的模具轧制过程减少了轧件缺陷,提高了轧件质量。

无铆连接模具参数对异种金属板料接头成形的影响

为了研究无铆连接模具参数对304不锈钢和AL6061板料接头成形的影响,基于DEFORM-2D建立了有限元模型,分析了凹模深度、凹槽深度和凸模直径三个主要模具参数对接头成形的影响.研究结果表明,凹模深度越大,越有利于下板料变形,反之,则有利于上板料变形.当凹模直径一定时,凹槽深度和凸模直径过小不利于形成互锁,而凹槽深度不宜过大,避免出现充不满现象,凸模直径过大导致接头颈厚值过小.通过正交试验发现,对接头成形的影响程度从大到小依次为凸模直径、凹槽深度和凹模深度,确定了最优模具参数,并通过无铆连接实验验证了正交试验的可靠性.此外,通过剪切实验获得了接头最大剪切失效载荷为1.8 kN.

模具参数对轴向冷挤内花键挤压成形力的影响

通过对轴向冷挤内花键的数值模拟,研究了模具参数对挤压成形力的影响,发现模具的工作长度对挤压成形力的分布有明显影响,较短的模具会产生一定的残余挤压应力;模具的导向长度除了影响挤压成形力外还直接影响零件的质量,在挤压过程中刮出余料;以挤压过程中毛坯受到的平均载荷为参考,在选定范围内挤压角的大小与挤压成形力成正比。根据模拟试验的结果选定了各参数在预定范围内的最优参数值;针对初始设计的模具端面形状容易造成挤压成形力过大的问题,优化了模具端面形状,发现带有梯形模面形状的模具产生的挤压成形力比初始模具小30%,成形质量也更高。

模具参数对钨合金液力挤压应力场及模具压力影响数值仿真研究

用弹塑性有限元法研究模具参数对钨合金液力挤压应力场及模具压力的影响规律。结果表明:随模具角度的增大,制品表面的拉应力、周向拉应力、外圆附近剪应力呈不断增大的趋势;摩擦因数对轴向和周向应力的影响较小,径向拉应力随摩擦因数的增大而减小;随着挤压比的增大,表面轴向最大拉应力、径向压应力随之增大,而周向应力、径向拉应力随挤压比增大而减小;模具角度为30°时,模具压力最小;随着挤压比的增加,模具压力增大。

模具参数对SS316L不锈钢双极板台阶型流道冲压成形损伤值的影响

针对超薄金属双极板流道冲压成形过程中出现的破裂缺陷,以厚度为0.1 mm的SS316L不锈钢双极板台阶型流道为研究对象,研究了基于Normalized Cockcroft&Latham损伤模型和响应面法的模具参数对台阶型流道冲压成形损伤值的影响规律,建立了以凸模圆角半径、凹模圆角半径和凸模流道高度为影响因素,台阶型流道的损伤值为目标的多元回归模型,并通过对比实验验证了回归模型预测的准确性,通过方差分析研究了各因素对损伤值的影响占比。结果表明,凸模流道高度对台阶型流道冲压成形损伤值的影响呈正相关且最为显著,其占比为62.32%,凹模圆角半径与凸模圆角半径对其损伤值的影响呈负相关,占比分别为22.33%和10.69%。通过优化模具参数,可以获得大深度无破裂的台阶型流道。

宫灯骨架成型工艺及模具参数确定

论述了生肖宫灯骨架的成型方式及工艺流程,分析了线材弯曲变形过程后,对成型过程中的回弹现象进行了分析,推导出模具弯曲角和弯曲半径的计算公式,通过对回弹角和回弹半径的计算得到了各个成型处弯曲模具的弯曲角和弯曲半径,对线材的展开长度公式进行了阐述,解决生肖宫灯模具设计制作关键问题,提高制造精度,缩短其制造周期。以上工作为后续成型模块的尺寸设计和结构设计奠定了理论基础。

模具参数对闭开联合轧制汽车油泵轴力能参数的影响

采用DEFORM有限元软件建立了楔横轧汽车油泵轴的三维刚塑性有限元模型,分析了闭式展宽角、闭式成形角、开式展宽角和开式成形角等模具参数对汽车油泵轴力能参数的影响规律,发现:闭式展宽角的增大会使得各力能参数变化速率加快;闭式成形角的增大会使得各力能参数随之增大;开式展宽角的增大会使得径向力增大;开式成形角的增大会使得轴向力增大。进行了1∶1闭开联合轧制汽车油泵轴实验,实测轧制力矩相对误差在10%以内,验证了有限元模型的正确性。

模具参数对液压胀形双层异质波纹管波形轮廓的影响研究

为研究模具参数对波纹管液压胀形后波形轮廓的影响规律,采用ABAQUS有限元软件,建立了波纹管液压胀形全过程有限元模型,基于此模型研究了不同波深系数下模具倾角和成形腔厚度对3个波形轮廓指标(波高、波距和波纹倾角)的影响规律。结果表明,模具倾角和成形腔厚度对波形轮廓有重要影响。随模具倾角的增大,回弹后波纹倾角减小,波纹倾角回弹量增大;随模具成形腔厚度的增加,回弹后的波距、波纹倾角及其回弹量增大;增大波深系数,波纹管回弹量和最大壁厚减薄率明显增大。改变模具倾角和成形腔厚度能够有效控制波形轮廓。

基于ABAQUS的模具参数对深筒件多步拉深过程的影响研究

通过有限元数值模拟分析,研究了冲头与凹模的圆角半径、冲头与模具之间的间隙、变薄拉深凹模的半锥角等模具参数对多步拉伸过程的影响。结果表明:随着凸模、凹模圆角半径和模具间隙减小,拉深件危险区域会发生明显变薄;当变薄拉深凹模半锥角为20°~25°时,金属流动较为顺畅。

模具参数对模具寿命的影响

运用正交试验设计方法对影响模具寿命的锻造温度、冲孔连皮厚度、飞边槽高度等三种因素进行了比较试验 ,找出了影响模具寿命的三种因素的主次顺序。

基于正交分解的模具参数优化

为了对薄壁小型带内螺纹做综合研究的模具设计给出一个行之有效的思路。本文以现实工作的塑料制件之一的翻盖盖子为分析对象,对注塑模具的设计与应用技术进行了深入的研究,针对翘曲缺陷,利用正交分解法在不改变模具结构的基础上,找出最佳的工艺参数组合,降低塑料制件的翘曲等变形至最小,得到最优方案后进行生产制造。

不同模具参数对极细Ag-Pd键合合金线拉制质量的影响

利用光学显微镜、模具孔径测量仪、扫描电镜分析了不同模具参数拉制的Ag-Pd键合合金线断15形貌及表面质量，研究了模具不同润滑区角度、不同定径区长度和形状以及出口区角度对线表面质量及拉断形貌的影响。

模具和工艺参数对铝合金成形件回弹仿真研究

为研究成形参数对铝合金冲压成形件回弹的影响,以6016铝合金材料进行拉伸试验获取材料数据为基础,获取材料参数;以有限元DYNAFORM软件为载体,通过数值模拟对S形件进行拉延成形及后处理回弹分析;分别以模具参数、工艺参数为变化量,分析单因素参数对S形件回弹量的影响规律,同时考虑各参数的相互耦合作用,运用正交试验对对多参数进行优化组合,分析凸凹模间隙值、凹模圆角半径、摩擦系数、压边力、冲压速度与回弹量之间的关系;研究表明影响S形件回弹量的成形工艺参数主次顺序依次为凸凹模间隙值(A)、凹模圆角半径(E)、摩擦系数(D)、压边力(C)、冲压速度(B),为冲压生产从业人员和同类型冲压成形件提供有益的参考。

基于Dynaform的整体式波形片成形回弹研究及其模具参数优化

以某型号65Mn离合器整体式波形片为研究对象,结合逆向试算法确定参数模型,通过Dynaform有限元分析软件对该波形片子片（厚度t为0.6 mm）的成形及回弹过程进行了数值模拟,分析了不同虚拟冲压速度对材料应力应变及回弹量的影响。当速度参数设定在200 mm·s^-1时,研究了模具深度及弯曲半径对波形片成形高度的影响规律,从而按照模拟结果优化了模具结构参数。其中,弯曲半径越大,回弹量越大;而模具深度越小,则回弹量越大,成形高度数值越小。试验结果表明,当模具关键参数R1（R2）,R3,R4,H1,H2和H3分别为13.5,21,24,1.8,1.2和1.3 mm时,可加工出符合产品要求的波形片,回弹过程模拟与实际生产结果取得较好的吻合性,这也说明了Dynaform可以较好地模拟计算厚度较小且材料屈服强度偏高的接触卸载回弹问题。

铝合金筒形件充液拉深成形过程中模具参数对回弹的影响

针对2219铝合金筒形件的充液拉深成形,研究了模具参数对回弹的影响。采用ABAQUS IMPLICIT软件,对充液拉深成形过程进行有限元模拟,采用实体单元,板料采用1/32模型,选取不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径和凸凹模间隙,给出预胀形压力和成形压力,模拟得到应力的分布及回弹。在此基础上,给出回弹随模具参数的变化规律。模拟结果表明:回弹随凸模圆角半径的增大而减小;随着凹模的圆角半径的增大,筒形件底部回弹角变小,法兰区凹模圆角中止处回弹略有增大;筒形件底部回弹角随凸凹模间隙的增大而变大,凸凹模间隙对法兰区凹模圆角中止处回弹的影响不大。

外星轮热挤压模具结构及工艺参数联合多目标优化

针对外星轮热挤压过程模具负载大、填充性能波动的问题,对关键的模具结构参数(入口斜度,根部圆角,模口圆角)及核心工艺参数(挤压速度,摩擦因数,坯料初始温度,模具预热温度,模具硬度)开展联合优化,以期获得负载和填充性能的平衡。首先应用部分析因试验设计,针对最大成形载荷和填充能力进行主参数效应筛选,对得到的关键因子进行拉丁超立方抽样并对样本点进行有限元模拟。以关键因子为变量、有限元模拟结果为响应,分别建立最大成形载荷和填充能力的径向基函数近似模型。基于上述近似模型,采用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,利用粒子群算法进行全局寻优,得到优化的关键结构和工艺参数组合,并通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性。

挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关。采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律。结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大。

传动轴冷拔模具结构参数优化仿真设计

利用有限元法对传动轴冷拔过程进行模拟仿真,通过正交实验法研究模具结构参数(工作锥半角α、过渡圆弧半径R、定径带长度L d)对传动轴冷拔成形的影响,模拟分析得到最小拉拔力、最小径向压应力及最小等效残余应力条件下最优模具参数组合为:α=5°、R=5 mm、Ld=4 mm。在此基础上对优化方案和传统的设计方案进行了模拟比较分析,结果表明优化的模具结构比传统的方案更好,有利于提高冷拔制品质量,延长模具寿命。