基于边界裁剪的初始坯料网格剖分算法

有限元动力显式算法中,初始坯料网格应具有良好的单元形态和尽可能大的最小单元尺寸,否则会严重影响求解计算的精度和速度,而传统二维平面有限元网格剖分算法无法满足动力显式算法对初始坯料网格的特殊要求。本文针对传统剖分算法的不足,提出了基于边界裁剪思想的初始坯料网格生成算法,可以有效保证网格良好的单元形态和最小单元边长要求,不合格单元较传统剖分算法减少40%以上。该算法具有实施简单、计算效率高等特点,并已成功应用于Fastamp软件的冲压成形全工序模拟模块中,取得了良好的应用效果。

大型金属锻件增材制坯用模具设计

在大型金属锻件增材制坯过程中,其初始圆饼坯料采用在模具中闭式镦粗的方法来进行初步制备。该制备过程对模具有很高的要求。根据坯料吨位设计了两种模具。通过公式计算,对于80t YB65坯料,H13模具本体壁厚应大于246.6mm;整副模具包含了开合式模具本体、锁紧装置、凹槽、保温层、套筒等关键结构,以满足高质量坯料的成型需求。

基于有限元法的三通管接头多向模锻成形仿真与优化

针对三通管接头在模锻成形中易出现破裂、材料折叠、冲头载荷大等问题,研究了冲头速度、坯料初始温度、摩擦系数对锻件模锻质量的影响。通过Deform软件,研究了水平冲头和垂直冲头等速进给、水平冲头和垂直冲头差速进给、水平冲头进给而垂直冲头不运动3种工艺条件下锻件的成形规律,并基于上述最佳工艺,研究了坯料初始温度对模锻过程中温度分布的影响,以及摩擦系数对锻件等效应变的影响,以获得最优的工艺参数。结果表明:在水平冲头和垂直冲头差速进给的情况下锻件质量较好,最优工艺参数能够显著降低冲头载荷,通过与试验结果对比,验证了有限元仿真结果的正确性,为类似管件模锻工艺的研究提供了理论参考。

基于微观演化的304不锈钢四通件挤压温度优化

基于Deform-3D刚塑形有限元模拟，研究揭示了304奥氏体不锈钢四通件挤压成形工艺过程中坯料初始温度（Tinitial）对于坯料金属动态再结晶（DRX）体积分数、平均晶粒尺寸（Daverage）的影响规律，并以此对Tinitial进行优化，从而细化晶粒、改善金属组织，获得了优化的Tinitial≈1160-1220℃，最后通过实验验证了优化结果的正确性。

氮气弹簧缸筒热反挤压凸模结构对挤压成形力的影响

氮气弹簧缸筒的常用加工方式为机加工,为了提高材料利用率和生产效率、增强成形工件的性能,设计了一种热反挤压工艺以加工氮气弹簧缸筒。使用DEFORM11.0软件进行数值模拟,分析了坯料初始温度对成形结果的影响以及凸模结构对成形载荷的影响,设计了工艺过程并加工了挤压模具。采用热反挤压工艺加工的氮气弹簧缸筒的材料利用率为80.8%,相比机加工提高了47.6%,生产效率相比机加工提高了50%,取得了显著经济效益。结果表明,随着坯料初始温度的升高,成形载荷减小;随着凸模工作带高度以及凸模斜度的增大,成形载荷增大;当坯料初始温度为1200℃且凸模工作带高度为5 mm时,最大成形载荷为1652 kN,采用热挤压模具在2000 kN液压机上能够成形出符合设计要求的工件。