超声振动辅助孔挤压强化装置研制及试验

为探究超声振动辅助孔挤压强化工艺,设计超声振动辅助孔挤压强化装置。利用ANSYS软件对设计的装置进行模态分析,测量装置的谐振频率及位移,开展孔结构件挤压强化试验。研究结果表明:模态分析中装置的谐振频率为25 542.5 Hz,测试装置的谐振频率为26 918 Hz,相对误差为5.39%;测量装置中挤压芯棒工作环部位的位移,其最大值为3.38μm;与无超声挤压强化相比,超声挤压强化后孔壁表面粗糙度降低程度大,装配孔直径增加范围为6~17μm。

厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形极限分析

采用有芯棒开式冷挤压成形厚壁管件比传统切削方法耗材低、效率高。通过对厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形特点进行分析确定成形极限的主要影响参数。采用流函数方法建立变形区连续速度场,利用上限原理得到成形极限的理论模型。通过编程计算、分析,得到诸参数(坯料原始厚径比、摩擦因数、模具锥角)对成形极限的影响规律:随着模具锥角的增大,极限变形程度(成形极限)先增大后减小,即极限变形程度有一个极大值,得到了最佳模具锥角,最佳模具锥角范围为15°～20°;随着摩擦因数增大,极限变形程度减小。对比理论计算结果与试验结果,误差小于8%,满足工程要求。研究内容与结果对制订厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形工艺具有重要的指导作用。

花键过渡套浮动式芯棒冷挤压成形方法研究

首先对花键过渡套的结构特点进行了分析,并针对冷挤压成形花键过渡套过程中,凸模圆角过渡处由于应力集中发生断裂的问题,提出了浮动式芯棒冷挤压成形方法,并建立有限元模型进行数值模拟分析。模拟结果显示添加以弹簧作为背压装置的浮动式芯棒冷挤压成形方法既有效地防止了凸模下端面与浮动芯棒间发生钻料,又避免了凸模发生断裂,且花键过渡套成形质量良好,齿形饱满。最后针对模拟结果分别进行了添加背压和不添加背压的两组工艺试验,试验结果与模拟结果相一致,证明了浮动式芯棒冷挤压成形方法的可行性,并将该方法应用于实际生产。

厚壁管件有芯棒开式冷挤压理论建模

分析了厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形特点及影响成形的参数,将此工艺分为外缩径内径不变、内扩径外径不变、外缩径内扩径3种形式,视前两种变形形式为外缩径内扩径变形的特殊形式。引入流函数,建立包含3种变形形式的统一连续速度场;根据速度场与应变速率场之间关系,确定了应变速率场;利用上限原理,得到了挤压功率、挤压力的理论模型。通过编程计算,得到了不同工况下的力-行程曲线,并与实验结果进行了对比,误差小于8%,满足工程需要。此模型可计算不同工况下的挤压力,用于厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形工艺的制定及设备选择。

端子冷挤压工艺及模具设计研究

通过对端子的工艺分析,提出无芯冷挤压工艺。研究了工艺参数选择计算、模具设计和质量控制。采用了保证工件与下模型孔对中性良好的具有导向的组合式模具结构。对试验中出现的质量问题,采取了可行的措施。经生产验证,该挤压工艺简化了工艺装备和操作,节省了原材料,能够提高工件精度、生产率、表面质量和机械性能,有一定的经济效益和社会效益。对该类产品的毛坯生产,有一定借鉴意义。

地弹簧芯轴冷温复合挤压数值模拟分析

冷温复合挤压工艺是广泛应用的一种少切削或无切削的新工艺,具有许多优点。介绍了地弹簧芯轴零件冷温挤压复合的数值模拟过程,通过分析不同的挤压参数和设计参数来观察其对挤压力、成形工件质量、工件应力分布、温度分布变化等的影响,从而达到选出最佳的工艺参数,优化工艺的目的。

X35CrMo5冲挤芯棒的试制

分析了X35CrMo5的性能,找出了其生产的难点及关键环节,并进行了工艺研究,得到一个可行的工艺方案。

花键套冷挤压成形工艺方案分析

针对花键套在冷挤压成形内花键时出现的凸模断裂问题,建立内花键成形的有限元模型并进行数值模拟。模拟结果表明,凸模导向区与齿形区截面变化大,圆角过渡处容易产生应力集中,从而导致在过渡处发生断裂。提出去掉凸模导向区、在凹模内增加浮动芯轴作为导向的解决措施。并对改进的工艺方案进行数值模拟分析,凸模无应力集中现象,花键套无成形缺陷。工艺实验结果表明,采用改进的工艺方案可以有效避免凸模反挤压成形内花键的断裂问题,延长模具使用寿命。