基于GPRS的多工位冷镦机远程监控系统

远程监控系统是通过网络通信实现监控对象的工作状态实时采集、数据传输、故障诊断、维护指导等多种功能于一体的综合系统。以嵌入式ARM微处理器和SIM900无线通信模块为核心,基于GPRS网络远程通信传输平台,构建出多工位冷镦机的远程监控系统,详细介绍了冷镦加工工艺,设计了监控总体方案、硬件系统、软件流程和运行界面等,可以运用于实际现场。

基于Deform-3D的汽车发动机十二角轴套多工位冷镦技术

汽车发动机十二角轴套由于结构复杂导致生产工序较多,普遍存在效率不高、耗材多、质量不稳定等生产难题,为此,旨在开发一种适用于该轴套的多工位冷镦工艺。首先,对轴套结构进行分析,制定了两种符合成形理论的冷镦工艺方案,并完成了多工位模具结构的简单设计与建模;其次,在Deform-3D中建立了轴套材料SCM420钢的Norton-Hoff流动应力模型,并依此对两种工艺进行了成形仿真,具体分析了金属的变形过程,同时比较了等效应力分布结果、载荷变化情况以及材料的损伤程度,从而提高了最终工艺的可靠性;最后,通过实际冷镦试验对仿真结果进行了验证,完成了十二角轴套的试生产。制造的轴套棱角饱满、成形完整,外观和内孔质量较好,无裂纹和划伤等缺陷,且尺寸精度高,能够满足使用要求。

凸焊螺栓多工位冷镦成形工艺及模具设计

针对凸焊螺栓多工位镦挤与冲床切边相结合的工艺成形效率低下、成本高的问题,将其原有工序重新组合,设计出6工位凸焊螺栓冷镦成形工艺。利用Deform-3D软件对凸焊螺栓冷镦成形工艺各工序进行有限元仿真,从金属流动规律、填充饱满度和载荷分布状态等角度对模拟结果进行分析,验证工艺的可靠性;在此基础上,对各工位的模具结构进行设计,通过将切边挤孔复合模具的主模模芯设计为浮动结构,解决了该工序坯料杆部过短导致的夹钳传递困难的问题,并在切边挤孔时为坯料下表面提供支撑力,确保其下表面的平面度。凸焊螺栓批量试制结果表明:各工位制件表面光洁,填充完整,尺寸公差均在设计要求范围之内,新工艺生产效率提高了80%,可用于指导异形短杆螺栓的冷镦成形工艺开发和模具设计。

螺旋道钉多工位冷镦成形工艺优化及数值模拟

螺旋道钉多工位冷镦成形工艺存在多种可选择的方案,为得到最佳的工艺方案,采用工艺优化数学模型与Deform-3D模拟相结合的方法。讨论了各工艺方案的载荷行程曲线和模拟得出的重要参数变化规律,并将参数代入工艺优化数学模型进行计算。结果表明:采用冷镦工艺第1种方案时,预镦、粗镦、精镦工位的变形程度分配合理;最大的损伤和应变值随工位变形程度的增加而增大,并在成形六角头部时值最大。经计算得出最佳工艺方案,采用优化后的方案生产的螺旋道钉整体组装疲劳试验达300万次。

汽车法兰带肩螺母多工位冷镦成形工艺试验

汽车法兰带肩螺母整体结构复杂且肩部壁厚较薄,成形困难。为满足零件批量生产的需求,依据塑性成形理论,初步设计了两种多工位冷镦成形工艺方案,并采用DEFORM-3D软件对两种工艺方案的成形过程进行了数值模拟,分析了零件成形过程中等效应力、等效应变和工件损伤值的分布情况及成形力的变化规律。结果表明,设计的两种工艺方案均能生产法兰带肩螺母,填充饱满,无缩孔、折叠、开裂等缺陷,但工艺方案1中各工位的成形力大小分布更为均匀,且工件损伤值较小。经生产工艺试验验证,采用工艺方案1生产出的零件满足设计要求,通过对零件实际外形尺寸与模拟结果进行对比,误差均在合理范围内,验证了数值模拟结果与试模结果的一致性。

多工位自动冷镦机技术进步需求初探

近年来,全世界范围内多工位自动冷镦机技术较快,各知名厂家产品各具特色。作为一名长期从事冷镦模具设计的技术人员,拥有丰富的生产实际经验,对多种先进自动冷成型机的性能熟悉。本文从使用者角度,对多工位自动冷镦机的功能提出了需求,供国内厂家参考。

多工位高速冷镦成型机理及其设备结构优化

随着经济大力地发展,我国制造业也迅猛发展。现阶段新型高强度冷镦钢的大量使用和新工艺的发展,使得大部分工厂都使用多工位高速冷镦成型机来制造异形件。本文重点描述了多工位高速冷镦成型机理及其设备结构优化,使我们可以清楚了解多工位高速冷镦成型机的性能与设备的优缺点。

冷镦机滑台机构的刚体动力学分析

滑台机构是冷镦机的关键部件,在建立曲柄滑台机构的多刚体动力学模型基础上,采用多体动力学仿真软件ADAMS对其曲柄滑台机构进行动力学仿真分析,为后续的冷镦机整机设计提供重要的依据。

航空螺栓冷镦的Deform 3D模拟与生产实践

通过对用于某型发动机的螺栓冷镦成形过程的分析与研究,采取改善冷镦前材料的状态,并利用有限元软件Deform3D模拟螺栓成形过程,优化模具设计,提高了产品质量和合格率。

基于数值模拟的车用螺纹管件冷镦缺陷优化与试验验证

为解决车用螺纹管件在7工位冷镦试模试验中出现的材料折叠问题,通过冷压缩试验获得了实际冷镦材料的塑性流动特性,并导入体积成形软件Deform-3D中完成了现行工艺流程的成形模拟。通过比较数值模拟和实际冷镦成形结果,验证了模拟试验的可靠性,同时详细介绍了局部工位的缺陷产生过程及原因,并进行了合理改进。对工位改进后的零件成形过程进行了模拟,检验了改进后的成形情况。结果表明,材料流动情况得到极大改善,不仅原折叠缺陷得以消除,零件外形的成形情况也满足预期。最后,按照改进后工艺进行了冷镦试模,冷镦结果与模拟情况完全相同,各工位零件及最终螺纹管件均未出现折叠等缺陷,成形质量较好,表明新工艺切实可行,可使螺纹管件的产量显著提升。

冷镦机棘爪部件的材料选取与性能分析

针对多工位冷镦机送料机构的棘爪部件易损坏的优化需求,在采用Cero对棘轮机构建模的基础上,采用Workbench静力学分析对原棘爪材料60Si2MnA钢、Cr12MoV钢、20CrMnTi钢以及42CrMo钢这4种备选材料在正常状态下的最大变形量、等效应力、摩擦应力以及静强度许用安全系数进行求解和对比分析。研究结果表明:Cr12MoV钢更能满足送料机构棘爪的需求,在正常工作的状态下,能有效地减小棘爪的最大变形量和等效应力,提高棘爪部件的寿命,提高送料机构进料料长的精度。该优化创新设计目前已在多工位冷镦机上应用,效果良好。

SCM435合金钢接头的冷镦工艺研究与数值模拟

某规格的SCM435合金钢接头采用“热镦+铣槽”的生产方式,工序复杂、生产效率低、产品质量不稳定,针对该问题,提出了产品质量更稳定、适合批量化加工的多工位冷镦成形工艺。基于单向拉伸试验,通过Deform-3D有限元软件建立了SCM435合金钢材料的本构关系和临界损伤模型,并对合金钢接头各工位的连续冷镦成形过程进行了动态模拟,从金属流动规律、成形饱满度、成形载荷变化以及损伤值分析等角度来预判潜在的缺陷,从而验证工艺的可行性。研究结果表明:针对该合金钢接头制定的6工位冷镦工艺方案切实可行,各工位零件成形良好,无折叠、开裂缺陷,金属流动合理,成形载荷分布均匀,最大损伤值均小于材料的损伤阈值。最后通过多工位冷镦机进行了试生产,获得了符合要求的合金钢接头。

基于有限元模拟的汽车专用异形螺母冷镦缺陷分析与改进

针对汽车专用异形螺母在多工位冷镦生产中出现的局部材料折叠问题,提出了采用Deform软件对异形螺母进行成形仿真。由各工位零件的检验结果可知,折叠缺陷最先出现在薄壁成形工位,并对其进行有限元分析验证,结果表明:折叠缺陷是由于模具结构设计不当而引起材料对流造成的。首先,根据原方案的材料流动规律对模具结构提出了改进方案,解决了材料折叠问题;同时,为确保整个成形工艺的可靠性,对后续工位的模具结构进行了改进和模拟验证。最后,基于模拟结果对改进后的模具进行了制造,并通过多工位冷镦机进行了试模加工。结果显示,薄壁成形工位及后续工位均未出现折叠缺陷,与仿真结果相符,这表明有限元技术能准确预测工艺缺陷,有效解决企业的实际难题。

剪切速度对棒料剪切断面质量的影响

棒料剪切工艺是多工位冷镦机的第1步工序,坯料的断面质量对后续挤压工序有着重要影响。研究径向不夹紧条件下的棒料剪切工艺,将棒料剪切分为4个过程:初始阶段、棒料倾斜、弹塑性变形和裂纹产生及扩展,分析了每个过程的特点。以20Cr为试验材料,在剪切速度分别为200,400,600和800 mm·s^(-1)的条件下进行棒料剪切试验。定性分析各剪切速度条件下的坯料端断面和棒料端断面的断面形貌,发现随着剪切速度的增大,坯料端光亮带比例逐渐减小,棒料端断面不平度明显减小;定量比较各剪切速度条件下的坯料端断面和棒料端断面的椭圆度与断面倾角,发现随着剪切速度的增大,断面椭圆度逐渐减小,棒料端断面倾角基本不变。