板料厚度对1060铝板渐进成形外缘翻边变形的影响

为了研究不同板料厚度的1060铝板在单道次渐进成形外缘翻边过程中的成形规律,基于DYNAFORM有限元分析平台建立了1060铝板数控渐进成形外缘翻边模型,通过数值模拟与实验相结合的研究方法对加工过程进行了分析,研究了5种板料厚度下不同翻边直径所对应的临界翻边直径和翻边高度,结果表明:在一定范围内,成形性能随着板料厚度的增大越来越好,越不容易出现褶皱等成形缺陷。对于特定厚度的1060铝板,其外缘临界翻边直径dm临界与翻边直径dm的数值近似呈线性变化,可将其拟合为参数方程。最后通过实验验证证明了模拟结果的准确性与可信性。

深筒件( H/D =1.0)渐进成形路径参数化

以高径比H/D=1.0的深筒件为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA平台建立了金属板料外轮廓支撑渐进成形的有限元模型,采用数值模拟和实验相结合的方法对深筒件的成形路径进行了研究,通过合理布置和优化各道次成形路径及加工方式,将制件的壁厚分布曲线作为主要判断依据,成功设计出直径为Φ80 mm,高径比为1.0的深筒件渐进成形路径,并且由此发现不同直径同一高径比深筒件的成形路径具有高度相似性,归纳出基准路径,建立了路径变量与目标制件几何参数的关系,用参数化方程将成形路径表达出来,并通过实验验证了参数化路径。基于此参数化路径方程,可以快速成形出高径比为1.0的深筒件。

单道次渐进成形圆孔翻边的数值模拟

基于DYNAFORM软件分析平台构建有限元模型,对单道次渐进成形和冲压圆孔翻边过程进行数值模拟,对比分析两者成形力、应变和厚度的变化与分布及成形极限图;研究了成形轨迹等高线轨迹和螺旋线轨迹、螺旋线升角和成形工具直径等工艺参数对成形过程的影响。结果表明,渐进成形翻边过程的成形性较好,其变形特点不同于冲压翻边。采用螺旋线轨迹,选择合理的升角和成形工具直径可提高成形能力和成形质量。

矩形花键齿形成形研究

运用有限元数值模拟的方法,针对长轴类矩形花键成形时齿形充型不完整的缺陷进行研究,探讨凹模模面的具体参数和毛坯前端倒角对其产生的影响,最终找到最佳的组合,成功地解决了齿形角隅充不满的难题。为现实生产提供理论依据,模拟结果能够很好地指导生产实践。

多腔壁板铝型材挤压过程模拟与模具设计

以典型的多腔壁板铝型材为例,应用Pro/E建立了分流组合模的几何模型,利用锻造专用有限元软件对多腔壁板铝型材挤压过程进行了数值模拟,并对多腔壁板铝型材挤压模设计以及挤压过程数值模拟中的关键问题进行了研究,以期提高模具设计质量和效率,实现模具开发的高质量、低成本、短周期。

多腔壁板铝型材分流组合模具挤压过程模拟

应用Pro/E建立分流组合模的几何模型,利用锻造专用有限元软件对多腔壁板铝型材挤压过程进行数值模拟,获得挤压过程中的挤压力、应力场、速度场及金属填充和流动情况,提供了选择挤压设备的依据,对同类产品工艺开发及模具设计具有一定的指导意义。

扁挤压筒内铝型材挤压的上限研究

应用上限法建立了扁挤压筒内铝型材挤压的等挤压比流动模型 ,得到了 3次多项式表示的流线方程 ,给出了变形区的动可容速度场、应变速率场及上限功率的表达式 ,获得了最优上限挤压应力的数值解 ;分析了挤压比、挤压筒截面及型材截面形状等参数对挤压力的影响 ,得到不同长宽比A/B的扁挤压筒内挤压应力的计算线图 ,具有实用价值。理论计算与实验结果吻合很好 。

宽截面铝型材挤压导流模应用研究

探讨了导流模内挤压铝型材的流动规律 .提出了确定导流模最小厚度的理论依据 .用流函数法确定了宽截面薄壁铝型材挤压变形动可容速度场、应变速率场及上限功率 .讨论了变形程度、摩擦因子等参数对导流模最小理论厚度、挤压载荷的影响 .得出薄壁型材导流模厚度的理论最小值 .为导流模优化设计提供了理论依据 .

大型圆柱锻件深冲孔最大孔径比的数值模拟研究

本文以内接于大型斜三通锻件的圆柱体为例,基于Deform-3D有限元软件,对高径比H/D=2.5大型圆柱锻件深冲孔工艺过程进行了数值模拟。通过对不同直径坯料冲制多种规格内孔,研究了不同孔径比对坯料形变的影响。模拟分析表明,选择合理孔径比上限,可获得形状规则的目标锻件,研究结果可以为大型圆柱锻件深冲孔工艺的制定提供理论依据。

大型圆柱锻件深冲孔最小孔径比的数值模拟研究

基于DEFORM-3D有限元软件,对高径比H/D=2.5时不同直径的大型圆柱锻件深冲孔工艺过程进行了模拟分析。研究了冲头直径变化时冲孔载荷的变化规律,并同冲头失稳时的临界载荷进行对比,找到了确保冲头稳定的最小孔径比dmin/D的取值。研究结果可以为大型圆柱锻件深冲孔工艺参数的制订提供理论依据。

圆柱锻件冲孔允许变形量对应孔径比的模拟研究

本文基于DEFORM-3D有限元软件,对圆柱锻件冲孔工艺进行数值模拟。探究了圆柱锻件冲孔过程坯料外形变形量随冲孔孔径比的变化规律,建立了按冲孔时允许坯料外形变形量的判据来确定对应的冲孔孔径比的方法。研究结果可为圆柱锻件冲孔过程的参数制订提供依据。

黑色金属挤压力的智能化计算

以MATLAB应用软件作为开发平台介绍了黑色金属挤压力智能化计算软件的开发方法,设计的界面友好,操作简单,可实现冷挤压力的智能化计算以及工艺参数优化设计。软件计算的挤压力的大小与传统方法比较相对误差小于5%。

金属板料数控增量成形的覆层技术实验研究

金属板料数控增量成形技术可以在不使用模具的条件下,快速、低成本地成形出金属板料零件,但工具头与金属板料表面间的直接摩擦降低了成形零件的表面质量,限制了该工艺的推广与应用。本文在实验的基础上,提出了金属板料数控覆层成形工艺,对塑料薄膜、不同厚度的铝板的覆层进行了实验研究,探讨了覆层材料及润滑对成形件表面质量的影响。试验证明,采用具有较好的塑性成形性能的金属覆层并在覆层与工件之间采用润滑,可以有效地解决摩擦问题,得到表面无划伤的较高表面质量的板料零件。

金属直壁筒形件数控增量成形工艺研究

分析了金属板料数控增量成形中板料变形的原理,探讨了不使用专用支撑而成形直壁筒形件的可行性和方法。基于增量成形过程中各区域材料变形不均匀的特征,提出了通过扩大主要变形区范围来提高变形效率和变形质量。优化了直壁筒形件的多道次数控增量成形工艺路径。通过实验验证了所优化设计的工艺方案。

基于挖槽方式的直壁件增量成形方法

直壁件的多道次增量成形工艺路径繁琐,参数设置复杂。为了达到壁厚均匀性原则的要求,提高成形极限,提出将多道次成形思想融入挖槽加工中,设计了用普通挖槽方式加工筒形件的实验,并进行了成形分析。在此基础上,通过对自动编程挖槽NC程序的补充和修改,分散下刀点,在壁厚薄弱位置增加抬刀,成形出半径30 mm、深度27 mm且变形较均匀的筒形件。

长轴类花键挤压成形极限研究

建立了长轴类花键无约束正挤压的力学条件 ,采用等挤压比流动模型对矩形花键挤压进行了上限分析 ,讨论了变形程度、凹模型腔尺寸、齿形参数、摩擦因子等对无约束正挤压挤压相对应力及成形极限的影响 ,给出了花键挤压相对应力的经验公式 。

基于有限元模拟的锥模局部镦粗工艺研究

以数值仿真技术为依托,建立了基于刚粘塑性有限元法的局部镦粗冷成形工艺有限元模拟模型。利用塑性成形仿真软件Deform-3D对锥模局部镦粗工艺进行模拟,分析了该工艺中锥模的角度对杆件局部镦粗成形过程的影响。建立了基于数值模拟结果的锥模角度与坯料高径比的成形规律曲线,为锥模局部镦粗角度的选择提供了理论依据,也为其他局部镦粗工艺参数的选择提供了参考。同时运用本规律曲线指导高径比为6的杆件局部镦粗工艺,得到了良好的结果。

冷锻过程局部镦粗规则的研究及应用

本文以不同高径比的试样在仿真有限元软件DEFORM中进行三维动态模拟,分析不同的模具结构对圆柱体坯料局部镦粗成形过程的影响,研究冷锻过程中的局部镦粗规则,并以伞齿坯的成形为例证明此规则的合理性。

基于流函数法的铝型材挤压导流模合理设计

采用模拟试验法和理论分析法研究了导流模内型材挤压的流动机理;提出了确定导流腔最小深度的理论依据;用基于流函数的上限分析法确定了实心薄壁铝型材挤压变形的流线方程、动可容速度场、应变速率场及上限功率;讨论了变形程度等参数对导流模最小理论深度的影响,得出实心薄壁铝型材导流腔深度的理论最小值为导流腔半宽的0.7～0.8倍。理论结果得到了试验证实,为导流模合理设计提供了可靠的依据。

长轴类零件开式挤压工艺应用及成形极限研究

长轴类零件开式挤压失稳包括弹性失稳和塑性失稳。将压杆失稳原理应用于开式挤压,得到了开式挤压弹性失稳的临界长径比及临界挤压应力的计算方法,建立了开式挤压工艺弹性稳定性校核模型,提出了提高抵抗弹性失稳能力的措施,如降低挤压应力、采用夹持器支承等方法。分析塑性失稳的原因,是零件的传力段的应力达到材料的屈服应力,而在入模口处出现局部镦粗。用上限法计算了圆截面件开式挤压应力,并绘制成可方便查阅的线图。提出了挤压变形程度、凹模半锥角、润滑状态及摩擦因子等是影响塑性失稳成形极限的主要因素,并结合计算线图给出了各影响因素的合理范围。以汽车传动花键轴开式挤压为例,应用失稳理论对挤压工艺参数的合理制定进行指导。