挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关。采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律。结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大。

传动轴冷拔模具结构参数优化仿真设计

利用有限元法对传动轴冷拔过程进行模拟仿真,通过正交实验法研究模具结构参数(工作锥半角α、过渡圆弧半径R、定径带长度L d)对传动轴冷拔成形的影响,模拟分析得到最小拉拔力、最小径向压应力及最小等效残余应力条件下最优模具参数组合为:α=5°、R=5 mm、Ld=4 mm。在此基础上对优化方案和传统的设计方案进行了模拟比较分析,结果表明优化的模具结构比传统的方案更好,有利于提高冷拔制品质量,延长模具寿命。

外星轮热挤压模具结构及工艺参数联合多目标优化

针对外星轮热挤压过程模具负载大、填充性能波动的问题,对关键的模具结构参数(入口斜度,根部圆角,模口圆角)及核心工艺参数(挤压速度,摩擦因数,坯料初始温度,模具预热温度,模具硬度)开展联合优化,以期获得负载和填充性能的平衡。首先应用部分析因试验设计,针对最大成形载荷和填充能力进行主参数效应筛选,对得到的关键因子进行拉丁超立方抽样并对样本点进行有限元模拟。以关键因子为变量、有限元模拟结果为响应,分别建立最大成形载荷和填充能力的径向基函数近似模型。基于上述近似模型,采用线性加权和法将所得近似模型转化为单目标函数,利用粒子群算法进行全局寻优,得到优化的关键结构和工艺参数组合,并通过仿真和生产试验验证了优化结果的正确性。

多孔发射药挤压模具的结构参数优化

为了得到多孔发射药模具的合理结构参数,采用正交实验法设计模具结构参数组合。应用Workbench流固耦合模块模拟发射药药料在模腔内的挤压过程及针架的变形过程,得到模具最优结构参数组合,并通过挤压实验验证了所选模具结构参数的合理性。

圆锥进料角对纯镁旋锻变形影响规律的热机耦合有限元模拟

通过热-机耦合弹塑性模型,采用有限元分析软件MSC. Marc,对纯镁旋锻过程进行了模拟,着重分析了锻模圆锥进料角α对旋锻变形应变场的影响。结果表明:随α增大,各节点变形所需脉冲锻打次数减少,而每次锻打的应变量增加,因而小圆锥进料角有利于低塑性材料的变形;随圆锥进料角α增大,应变沿工件径向分布趋于均匀,且α增大到一阈值αTres后,继续增大不再对应变的径向分部产生影响,在本模拟的工艺条件下,αTres=21°40′;工件外表面应变沿轴向分部呈脉冲似波动,且随α增大,波动的振幅增大;在本模拟的工艺条件下,9°30′≤α≤21°40′是合适的。实验结果与模拟结果吻合较好。

铝型材挤压金属流速数学模型的建立

针对不同的模孔形状、尺寸及分布,运用挤压模拟有限元软件Hyper Xtrude对所设计的模具进行仿真模拟,分析了模孔长度、周长、壁厚、距挤压中心的距离以及工作带长度等结构参数对金属流速的影响,获得了各参数的影响因子,建立了金属流速和工作带长度的数学模型。根据所建立的工作带长度数学模型,设计了某型材挤压平模工作带尺寸,通过实际挤压试验验证,挤出型材尺寸合格,所建立的工作带数学模型对铝型材挤压模具的设计有指导意义。