一种成形挤边复合模

我厂生产的零件有一种无凸缘低盒形件,如图1所示。该零件在拉深成形后需要切边,水平放置切边模具比较复杂,而工件垂直放置的切边工艺对大尺寸零件。

外筋筒形件旋挤成形数值仿真研究

针对大型运载火箭箭体短壳构件传统加工周期长、材料利用率低等问题,提出了通过旋挤成形加工带外筋筒形件的方法。基于数值仿真方法开展了2219铝合金带外筋筒形件在不同壁厚、筋条高宽比和筋条稀疏度下的旋挤成形材料流变分析。结果表明:随着筒坯壁厚的增大,材料流动集中在与旋轮接触表面,筋条填充度更高;筋条存在极限高宽比,超过极限宽度后筋条出现筋高分布不均、材料与约束套筒贴合度差等缺陷;筋条稀疏度越高,材料受到的等效应力越小,使得筋条的成形更为困难。通过旋挤设备进行试验,成形出了外筋筒形件,证明了采用旋挤方法成形外筋筒形件的可行性。

AZ61镁合金挤锻复合成形组织与力学性能

采用铸坯挤压制备具有最终试样二维几何特征的AZ61镁合金预成形坯材,经过一次纵向模压制备了近终成形的拉伸试样,对试样进行了组织和拉伸性能检测。实验结果表明：在挤锻复合成形工艺过程中,材料组织经过变形与再结晶,晶粒尺寸从铸态的121μm细化为挤压态的8-15μm,锻压后进一步细化到2-5μm。经历了挤锻复合成形后,材料的室温抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别达到315.2MPa2、27.4MPa和20.5%,比铸态分别提高了42.4%、76%和71%;拉伸失效断口也从铸态的准解理断裂过渡为模压后以韧性断裂为主的特征。

内六方通孔圆柱螺栓精密冷挤压成形工艺研究

针对内六方通孔圆柱螺栓的几何特点,借助于有限元模拟分析与冷挤压成形实验,对圆管坯料采用六棱柱芯棒冷镦挤成形与冷正挤压成形两种成形工艺在金属流动、成形缺陷以及成形载荷方面进行了比较分析。结果表明:采用冷镦挤工艺成形方法,内六方通孔充填不饱满、法兰部分容易出现折叠缺陷,成形载荷大。相较而言,正挤压工艺成形载荷小,法兰部分金属过渡流畅,没有形成裂纹、褶皱等缺陷,所得成形工件满足几何形状及尺寸要求,成形效果好。研究表明正挤压成形工艺是适用于内六方通孔圆柱螺栓大批量生产的一种成形工艺。

Mn18Cr18N钢护环的包套冲挤成形数值模拟与试验研究

针对Mn18Cr18N护环钢热成形时易发生开裂、变形不均等缺陷,研究开发了一种新工艺,并对其中的包套冲挤成形进行了数值模拟和试验研究。通过试验验证了有限元模拟计算和实际变形的一致性,同时表明该方法不仅改善了坯料受力变形状态,合理调控了热力参数,有效防止了变形开裂缺陷,有利于提高产品质量和经济效益。

熔体粘弹性对聚合物多层共挤成形离模膨胀影响的数值分析

研究共挤成形离模膨胀的产生机理对于奠定其口模设计方法的科学理论基础具有重要的意义。通过建立的稳态有限元数值算法,系统模拟粘弹性流变性能参数对共挤成形离模膨胀的影响规律,并揭示离模膨胀的机理。结果表明,多层共挤成形芯壳层熔体的离模膨胀是由粘弹性熔体的二次流动引起,主要取决于芯壳层熔体二次流动的方向与强度。熔体二次流动的方向与第二法向应力差的正负号有关,而熔体二次流动的强度则与第二法向应力差绝对值的大小成正比。当口模出口处芯壳层熔体的第二法向应力差为负,芯壳层熔体产生离模膨胀,其离模膨胀比随第二法向应力差的增大而增加。当口模出口处芯壳层熔体的第二法向应力差为正,芯壳层熔体产生离模收缩,其离模收缩比随第二法向应力差绝对值的增大而增加。研究还表明芯、壳层熔体及口模整体的离模膨胀随着壳层熔体松弛时间的增大而减小,而随着芯层熔体松弛时间的增大而增加。

圆柱齿轮镦挤成形约束分流的数值模拟

借助Msc/superform软件对圆柱齿轮镦挤成形中的约束孔分流、约束轴分流的成形过程进行了三维有限元模拟,分析变形过程中一些有代表性的状态点的速度云图、应力云图以及载荷曲线,得到成形过程中一些瞬间点的状态云图。研究表明,约束分流不仅可以使变形继续进行,而且合适施加约束,能够保证齿轮角部金属的填充;约束孔分流可以保证齿轮角部金属的填充,但是,成形力会随着成形过程的进行而增加较大;约束轴分流在齿轮角部金属填充饱满后,成形力增加的幅度不是很大。

挤锻复合成形工艺对AZ81镁合金组织和性能的影响

阐述了一种挤锻复合成形工艺。对AZ81镁合金半连续铸坯固溶处理后挤压,并在400℃下以60%的锻压比锻压,研究了其组织和性能变化。结果表明,挤压态AZ81镁合金具有较细的晶粒组织,第二相Mg17Al12被破碎,以弥散状沿晶界分布,个别呈流线形。其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较铸态提高了69.9%、63.2%和164.6%;锻压后,晶粒更加细化均匀,脆性相Mg17Al12被再次粉碎,部分融入晶粒内部;其各项力学性能得到较大提高,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到229MPa、337MPa和15.5%,较挤压态又分别提高了9.6%、8.7%和22.3%;晶粒细化和第二相Mg17Al12分布对AZ81镁合金的性能有着重要影响;从拉伸断口金相SEM上可以看出,铸态AZ81镁合金经挤压和锻压后,断裂单元变小,断口上的韧性部分增多。

摆辗镦挤成形的上限分析

本文应用上限法对圆柱体自由摆辗镦挤成形过程的力能参数和变形规律进行了分析研究，变形区域由接触变形区、非接触变形区和塑性铰组成，并建立了相应的动可容速度场。通过优化计算，获得了摆辗镦挤变形力、反挤压高度随着坯件高度压下量、摆头每转压下量、坯件与模具接触面上的摩擦的变化而变化的关系。

AZ61镁合金挤锻复合成形技术研究

采用镁合金挤锻复合成形的试验方法,研究了AZ61镁合金微观组织演化与塑性变形机制之间的规律。结果表明,挤压和等温模锻后镁合金均发生了动态再结晶,生成了细小均匀的等轴晶粒,经T5热处理后其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别可达249MPa、305MPa、15.4%。在此基础上进一步对镁合金的塑性变形机制进行了探讨。

杯形件温挤成形凸模润滑方式的研究

针对杯形件温挤生产中挤压凸模寿命过低这一问题 ,从分析导致该问题的主要因素入手 ,对现行工艺中挤压凸模的润滑方式进行了改进 ,并对改进方式进行了计算机模拟分析和实验验证。结果表明 :采用改进润滑方式后 ,挤压力约降低 30 % ,挤压凸模的温升下降 15 %左右 ,从而有效地改善了凸模的工作条件 。

基于DEFORM-3D的汽车转向拉杆径向温挤成形模拟

针对传统拉杆加工工艺中应力集中、材料利用率低等缺点,提出采用径向温挤压技术来加工某种型号拉杆的新工艺。首先利用有限元模拟软件分3个阶段对拉杆径向温挤压过程进行了模拟,并通过对模拟结果的分析,得到坯料温度变化曲线与径向挤压金属的流动情况。随后在压力机上进行了工艺试验。结果表明,在径向温挤压过程中拉杆制件成形良好,符合零件要求,挤压缺陷最容易出现在拉杆球接处,利用模具预热与润滑手段可避免挤压缺陷产生。试验结果与模拟结果基本一致,验证了新工艺的可行性。

齿轮温挤精密成形工艺数值模拟

为了降低齿轮的成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮温挤径向导流———约束分流两步成形工艺方案,采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流———约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析。得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷———形成曲线。数值分析结果表明:约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力,有利于金属的流动,保证了齿形充填良好,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。

AEZ611镁合金挤锻复合成形组织与性能的演变

研究了含1wt%Ce的混合稀土的AEZ611镁合金在挤锻复合成形过程中组织与性能的变化。结果表明:加入1wt%Ce混合稀土后,铸态AZ61组织中β相明显减少,Ce与Al结合生成高熔点、高稳定性的Al4Ce稀土相,呈针状或规则块状分布于晶界或晶粒内部;挤压预变形使针状或块状相破碎,铸态组织细化,大量黑色点状相呈条带状分布于晶粒的内部;在模锻成形过程中,试样长度方向不变,合金呈单向流动,消除了挤压态中纤维组织,破碎的Al4Ce稀土相阻碍晶粒或亚晶粒长大,弥散分布于基体内,合金强度进一步提高;但在不同温度下的拉伸试验表明:合金随温度提高力学性能下降,尤其高于130℃时,力学性能下降较快;断口形貌由解理断裂转变为韧性断裂。

40Cr轮毂锻挤成形的数值模拟研究

设计了40Cr钢轮毂零件的生产工艺,通过镦粗和反挤压两道工序完成轮毂的锻坯加工。对设计的工艺进行了数值模拟,获得了反挤压成形过程中变形体的温度场、应力场和应变场,研究了挤压速度对变形体应力、应变场的影响。结果表明,反挤压过程的变形体应力、应变非常不均匀;筒壁从外向内形成了递增的温度梯度,而与上模底部接触部分温度较低。

汽车轮胎螺母挤镦复合成形过程中冲头断裂原因有限元分析

针对汽车轮胎螺母挤镦复合成形过程中冲头断裂现象，采用有限元模拟分析方法，分析了成形过程中冲头应力分布，指明了冲头断裂原因．

环筒件扩挤复合成形新技术的试验研究

本文提出了一种可用于生产环筒类锻件的新工艺———扩挤复合成形技术。并采用模拟试验方法研究了该工艺中金属的流动规律和主要工艺参数对成形的影响。优化出合理的冲头工作角和扩挤变形比例，为该工艺应用于实际生产提供了科学依据。

杯形件温挤成形工艺参数的模拟与试验分析

通过模拟软件分析和试验验证,定量地分析了杯形件温挤成形时挤压温度、摩擦条件、坯料形状与尺寸等工艺参数对挤压力、模具寿命以及零件质量等方面的影响,从而为温挤成形工艺参数的合理制定提供了一定的参考依据。

圆管镦挤法兰成形过程的材料流动分析与缺陷预报

本文采用有限元数值模拟方法对圆管镦挤法兰一步及多步整体成形过程进行了模拟 ,分析了圆管坯料尺寸、摩擦对成形过程中材料流动的影响及缺陷产生的原因 。

挤锻复合成形Mg-4Al-2Sn镁合金的组织及性能研究

采用不同的挤压温度和锻压温度对新型含锡镁合金Mg-4Al-2Sn试样进行了挤锻复合成形试验,并进行了显微组织和力学性能的测试、对比和分析。结果表明:随挤压温度和锻压温度的升高,试样的晶粒先细化后粗化,抗拉强度、屈服强度先增大后减小,组织改善。在350℃挤压然后380℃锻压的试样抗拉强度、屈服强度最大,分别为325、230 MPa。