基于DEFORM-3D的新能源汽车电机定子冲裁成形有限元分析

电机作为新能源汽车的重要组成部件之一,其能量受到广泛的关注。而定子加工质量直接影响到电机的品质,进而影响到新能源汽车的性能。文章以新能源汽车电机高硅钢材料定子为研究对象,在SolidWorks软件中建立模型,运用DEFORM-3D软件对定子冲裁过程进行仿真模拟,通过改变冲裁间隙和冲裁速度,分析了冲裁过程中定子应力、应变和材料内部流动速率的变化规律。研究表明,随着冲裁间隙增大,最大冲裁力逐渐减小,且断裂成形存在滞后性;随着冲裁速度的增大,毛刺高度有所增加。研究结果为进一步优化定子冲裁工艺提供了依据,对定子生产制造具有一定指导意义。

基于DEFORM-3D的不锈钢切削力有限元仿真

为更好地研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM-3D软件为平台,利用有限元方法对0Cr18Ni9不锈钢的切削过程进行了建模与仿真,分析0Cr18Ni9不锈钢的切削力变化规律以及切削速度和进给量对其切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,DEFORM-3D软件所得仿真数据与理论计算结果吻合度较高,说明仿真结果具有较高的可信度,为系统地研究金属的切削过程提供了一种新的途径。

基于Deform-3D的准干式深孔钻削有限元分析

采用Deform-3D有限元分析软件对准干式BTA单刃内排屑深孔钻钻削做了仿真研究。应用Deform-3D软件设置模拟参数为干式钻削,在不同的切削用量情况下对切削力的大小、刀具磨损以及切削温度场进行了仿真分析,讨论了断屑的发生位置以及分屑的形成过程,为准干式深孔加工的切削参数和刀具参数进一步的优化提供了依据。

基于Deform-3D的径轴向环轧有限元模拟时的导向辊约束

根据轧制时体积不变条件和环件轮廓近似为圆的假设,推导验证了环件径轴向轧制时的导向辊运动公式,并将其用于基于Deform-3D的环件径轴向轧制模拟时的导向辊设置。结果表明:以此公式设置导向辊约束时,轧制过程比较稳定,环件内径及外径的椭圆度均较小,环件成形良好。

基于Deform-3D的重型汽车新型同步环精密成形过程有限元分析

重型汽车新型同步环是一种基本对称结构的、带有3个Y型凸台的环形薄壁型零件,主要用于汽车行驶中平稳快速换档。由于新型同步环形状复杂,成形困难,锻造时极易产生填充不满、折叠等情况,因此合理设计锻造工艺与模具结构是一个关键。利用非线形有限元分析软件Deform-3D对重型汽车新型同步环精密成形过程进行仿真,获得成形过程中的应变、应力、材料流动情况,同时对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹,进行预测。通过对同步齿环成形过程分析与缺陷预测,可以有效缩短产品开发周期。

基于Deform-3D螺旋槽丝锥磨损的有限元仿真

借助Deform-3D软件对硬质合金丝锥切削45#钢时的磨损情况进行有限元仿真,研究不同转速对后刀面磨损的影响。研究结果表明:随着切削速度的提高,丝锥后刀面的磨损量不断增加,磨损率呈现上升趋势。

基于DEFORM-3D对AZ31镁合金往复挤压变形均匀性有限元分析

通过DEFORM-3D对不同的模具进行往复挤压变形有限元模拟,研究了不同挤压比λ、挤压角度θ和变形区长度l对AZ31镁合金等效应变分布的影响。结果表明:模具挤压角度在45°~60°时,有助于改善等效应变分布的均匀性,挤压角度由30°增大至60°时,线性拟合后斜率从0. 85降至0. 53。减小挤压比λ和变形区长度l对改善等效应变分布均匀性效果显著,挤压比λ由4. 69减小至2. 64时,线性拟合后斜率从0. 53降低至0. 2。变形区长度l由5. 4 mm变为圆弧过渡(圆角半径r=5 mm),等效应变不均匀程度参数Ci从0. 4减小至0. 258。当模具挤压角度为45°,颈缩区直径为Φ16 mm (λ=2. 64),变形区长度l改为r=5 mm圆弧过渡时,试样等效应变不均匀程度参数Ci=0. 102,在模拟结果中数值最小,表明等效应变分布最均匀。

基于Deform-3D的铝合金2A12车削加工有限元模拟

为进一步研究2A12铝合金的切削机制,以Deform-3D软件为平台,对其车削过程进行建模与仿真,分析切削力变化规律,以及切削速度、进给量对切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,Deform-3D软件所得的仿真数据与理论计算结果基本吻合,具有较好的加工指导作用。

基于DEFORM-3D的微型螺钉冷成形过程有限元分析

典型的螺钉头部成形过程包括镦粗(预成形)和冲槽(最终成形)两个工步,是个比较复杂成形过程。特别是冲槽阶段,镦粗和反挤压同时进行的,情况更为复杂。利用非线形有限元分析软件DEFORM-3D对微型螺钉冷塑性成形过程进行仿真,可以获得成形过程中的应变、应力、材料流动情况,同时还可以对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹,进行预测,从而为工艺的设计和改进提供信息。

基于DEFORM-3D的齿轮冲压成形的过程有限元分析

本文提出了一种新型的齿轮成型方式——冲压成型,并尝试对这种成型方法进行有限元分析,探究这种成型方法的可行性与齿轮成型质量。利用了仿真软件DEFORM-3D,可以获取工件在成型过程中的变形、受力、断裂等相关信息,据此可以对材料的成型状态、成型质量做出初步的评估。

DEFORM-3D仿真软件在连杆锻造过程中的应用

分析连杆锻造过程中的参数选择,利用有限元仿真软件DEFORM-3D实现连杆锻造成形整个过程的数值模拟,在应力、应变分布、载荷计算、材料流动速度、模具填充和毛坯优化等方面做了深入研究,为模具及成形设备的设计提供了可靠的依据。

生物3D打印活塞式喷头有限元辅助研究

针对国内外活塞挤压喷射生物3D打印研究中,存在过于依赖实验研究、缺乏系统理论分析的问题,提出了有限元辅助分析与设计的方法。利用流体力学相关理论和有限元分析软件ANSYS建立了活塞式喷头挤出过程的流体动力学仿真模型,分析了喷头各项设计参数(喷嘴长度、喷嘴直径、接头长度、接头直径、各变径过渡夹角等)对挤出过程的影响,通过实验验证了喷嘴直径和喷嘴长度对挤出过程产生的影响。研究表明:喷嘴越长,缸体内所需的挤出压力就越大;喷嘴直径越小,挤出压力对其变化就越敏感。该方法能够对生物3D打印活塞式喷头的设计提供一定的理论参考。

DEFORM-2D和DEFORM-3DCAE软件在模拟金属塑性变形过程中的应用

介绍了塑性变形有限元分析软件DEFORM的模块结构 ,并通过实例分析介绍了此软件在应力、应变分布、载荷计算、点的跟踪、模具填充。

Deform-3D软件在材料科学基础课程教学中的应用

本文主要介绍了Deform-3D软件在金属材料回复与再结晶课程教学方面的应用。以锆合金热成形加工为例,通过模拟图片直观地显示了锻造过程中任意时刻锆合金的回复与再结晶特征,通过动态的模拟仿真可让学生对金属材料回复与再结晶基础知识有更深入的理解。与简单的多媒体课件教学方式相比,采用仿真模拟辅助教学的方式能够获得更好的教学效果。

DEFORM-3D软件在叶片锻坯结构形式选取中的应用

在叶片锻造过程中,由于变形量大,锻出的叶片会出现如褶皱、裂纹这样的缺陷。为了提高生产效率,一般要求在螺旋压力机上一次锻造成形。因此,采用合理的毛坯结构形式在最小成形载荷下来获得最低程度的缺陷就显得十分重要。常规用来选择叶片锻坯合理结构形式的方法有诸多缺点,采用有限元方法将会在很大程度上弥补这些不足。

基于Deform轴类零件台阶圆角开式冷挤压工艺有限元模拟

研究了电机轴台阶圆角开式冷挤压过程中金属的流动规律以及不同工艺组合下的变形程度值和轴向镦粗情况,并与实验结果进行对比验证,从而得到完全成形和基本成形时的变形程度和圆角半径的取值范围,给出了阶梯轴开式冷挤压成形有关过渡圆角挤压的可行范围。

采用DEFORM-3D铜扁线拉拔成形的研究

根据刚塑性有限元理论,基于有限元分析软件DEFORM-3D,模拟铜扁线的拉拔成形过程,建立铜扁线拉拔的刚塑性有限元模型,获得相关变形网格、温度场和等效应力等完整信息,得出摩擦因数和模角对拉拔力的影响曲线。

基于Deform-3D单粒磨削温度场仿真研究

单颗磨粒切削研究是认识复杂磨削作用的重要手段。基于Deform-3D有限元仿真软件,针对齿轮加工常用的45钢,在工件材料J-C本构模型基础上简化锥形磨粒,分别使用CBN、白刚玉两种不同材质磨料,获得相应的仿真磨削温度场。仿真结果显示:不同材质磨粒点磨削温度差异明显,最高温度接近工件材料熔点温度,磨削温度随着深度增加而增加,随速度增加变化不大。

基于遗传算法BP神经网络的DEFORM-3D车削加工模拟优化

采用DEFORM-3D软件对高速车削进行仿真,得出车削过程中的工艺数据;构建BP神经网络,利用遗传算法优化BP网络,对结果做出了精确预报,找到了模拟条件的最优值,节省了大量的时间以及人力物力,有利于了解车削机理和提高车削质量。

钛合金球形封头热冲压成形有限元分析

针对钛合金球形封头热冲压过程中的局部减薄缺陷,利用有限元模拟平台DEFORM-3D对钛合金球形封头热冲压过程进行了有限元数值模拟,分析了不同出炉温度下等效应力应变随时间的演变过程、机理及产生减薄的因素等。结果表明:成形后封头的等效应力随温度的升高而降低,边缘处等效应力高出其余位置很多,边缘处与中心处之间位置的等效应力最低。等效应变按从中心到边缘的顺序依次经历由加速增大到恒定不变的转变过程,越靠近边缘的位置,转变时间越晚、恒定值越高,从中心到边缘处等效应变逐次增大。中心位置的减薄量最大,中心到边缘之间的位置减薄量次之,边缘处增厚;温度对中心部位的减薄量影响较大,1000℃时减薄量最小,对其余位置的减薄量影响不大。摩擦系数对厚度影响可以忽略。研究结果对提高钛合金球形封头热冲压成形质量有重要的指导意义。