滚打速度对花键冷敲精密成形过程的影响规律

针对花键冷敲成形工艺的特点,以ABAQUS软件为平台,采用动态显式有限元法对花键冷敲精密成形过程进行了三维数值模拟,研究并揭示了花键冷敲成形过程中滚打速度对滚打力、应变和金属轴向流动的影响规律,研究发现随着滚打轮旋转速度的增大,滚打力和等效应变逐渐增大;花键轴端面凸起系数增大,金属轴向流向增加,"塌陷"现象越来越严重。     

花键轴的成形工艺及模具

通过对花键轴的结构分析,提出了一杯一杆类零件当杆的断面收缩率比杯形部分断面收缩率较多,而成形高度又较大时的成形问题。为了优化花键成形工艺,本提出了一种机加－冷压组合工艺及比较好的冷挤压毛坯形状。为类似零件的成形探索了一条行之有效的途径。     

高强钢板弯曲成形界面压力变化规律及黏模行为

以汽车用高强钢板DP600为研究对象,采用数值模拟与工艺试验相结合的方法研究弯曲变形模式下成形界面压力分布规律及其黏模行为。研究结果表明:在高强钢板弯曲成形过程中,凹模圆角的接触压力存在瞬态和稳态2个阶段,分别对应着磨损严重的2个区域:0~10°和30°~50°。经过200次弯曲成形实验后,凹模圆角0~10°和30°~50°2个区域的R_y较大,表明该区域黏模行为较严重,验证数值模拟结果的可行性与有效性。     

定径带长度对花键成形过程中损伤断裂的研究

以小齿轮件花键部分为例,研究花键在冷挤压成形过程中不同定径带长度对损伤开裂的影响.采用新的研究思路损伤因子与等效应力结合的方法有效的判断花键的损伤断裂情况,结合数值模拟技术对小齿轮件花键部分的成形过程进行模拟分析,获得合适定径带长度,本文研究结果对实际生产具有一定的指导意义.     

载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的优化设计

为提高载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的使用寿命,以组合凹模的齿形腔等效内径、直径比和过盈系数为设计变量,以降低模芯内壁等效应力为优化目标,建立组合凹模结构参数与等效应力的Kriging模型。应用Kriging模型结合粒子群算法,在可行变量空间内寻优,得到组合凹模最佳结构尺寸为:模芯外径D_2=107.485 mm,中圈外径D_3=187.215 mm,外圈外径D_4=274.839 mm,模芯与中圈的单边径向过盈量U_1=0.134 mm,中圈与外圈的单边径向过盈量U_2=0.253 mm,采用优化后的组合凹模进行数值模拟。研究结果表明:在模芯消气带齿槽处等效应力最大,其值为1 870 MPa。优化方法为齿类零件冷挤压成形组合凹模设计提供了定量的确定方法。     

冷挤压通孔凹模受力分析与横向开裂

本文应用有限元素法对冷挤压通孔凹模进行计算、比以往采用Lame理论进行计算,不仅精度高,而且能计算凹模轴线方向上的应力分布。作者模拟凹模在各种受力状态下,对整体凹模及预应力组合凹模进行计算,并且对组合凹模在不同挤压阶段以及存在摩擦阻力条件下各种应力分布进行计算。通过分析提出设计预应力通孔凹模应该注意的几个问题。在实际生产中,冷挤压凹模有时发生横向开裂,目前,还没有确切的力学计算说明,作者以有限元素法模拟凹模的各种受力状态,分析并探讨其横向开裂的原因。并模拟目前国内外解决横向开裂的措施进行计算与验证。最后提出防止横向开裂应考虑的几个问题,     

DP780高强钢板的弯曲凹模圆角曲形优化

针对冲压成形过程中模具磨损及零件表面黏模等问题,以DP780高强度钢板U型弯曲成形为例,采用有限元数值模拟及工艺试验相结合的方法,对弯曲成形模具凹模圆角区域进行磨损区域预测及凹模圆角优化设计。研究结果表明:基于FEM-Archard磨损模型预测的弯曲成形黏模区域与试验结果相吻合;凹模圆角和形状对模具圆角表面磨损深度影响很大,凹模圆角半径越大,磨损深度越小;偏差-椭圆弧比标准圆弧、椭圆弧具有更好的抗成形黏模性能。     

花键冷敲精密成形接触面积数值计算与分析

通过分析冷敲精密成形的金属变形过程、加载过程和边界条件,建立花键冷敲精密成形接触面积数学模型,对接触面积进行理论计算;被成形件在滚压模具中连续快速发生局部塑性变形,为了对花键类零件冷敲精密成形工艺的机理和工艺力学进行研究,通过分析花键冷敲精密成形过程滚打轮与工件接触过程,建立工件进给量与滚打道次数值关系,得出工件进给量与各道次之间打入深度关系及各道次面积演化规律;应用MATLAB数值分析软件对接触面积影响因子进行数值计算与仿真分析。     

基于响应面法的直齿轮冷挤压工艺多目标优化

针对某型大模数行星直齿轮在精锻成形工艺中成形载荷大、齿形塌角大及弹性回复影响齿形精度等问题,提出一种新型约束分流正冷挤压工艺.以降低成形载荷、减小轴向塌角长度及取得弹性回复量较小的齿轮为优化目标,以凹模入模角、毛坯直径系数、摩擦系数和模具挤压速度为优化变量,借助正交实验设计与Design-Expert V8软件进行响应面拟合建模分析,得到成形载荷及塌角长度的二阶响应面模型和弹性回复的线性模型,同时借助该软件进行多目标优化,得到最佳工艺参数组合,即入模角为67°,直径系数为1.15,摩擦系数为0.06,模具下压速度为52mm/s.有限元模拟和生产实践结果表明:优化后的工艺参数组合能生产得到弹性回复较小、表面质量好的行星直齿轮冷挤压件,并能有效减小塌角、降低成形载荷.     

基于DEFORM的汽车半轴套管模具结构优化

采用体积成形有限元分析软件DEFORM对半轴套管的一次热挤压成形过程进行了模拟,分析了成形过程中金属的流动情况,得出了凹模开裂的原因为圆角结构过小导致应力开裂的结论,对凹模结构进行了优化,优化后的结构不仅能有效地避免凹模开裂,而且更利于坯料成形和减小挤压力.     

渐开线花键的冷挤压成形试验研究

以微车半轴花键零件为例，针对半轴花键采用传统切削加工工艺存在的不足，综合应用冷锻技术和实验技术，对渐开线花键冷挤压成形工艺进行理论分析，设计制造出挤压组合模具，并进行了大量挤压试验，获得了准确的花键齿形和较好的表面质量。     

渐开线花键冷滚轧模具的设计与计算

根据渐开线花键冷滚轧模具设计规范，推导了渐开线花键冷滚轧模具齿形坐标方程，为实现渐开线花键模具CAD提供了依据。     

工艺参数对Q460高强度钢冷挤压内螺纹质量的影响

试验研究了Q460高强度钢内螺纹的冷挤压工艺特性,分析了工件底孔直径、挤压速度与挤压次数对冷挤压内螺纹质量(包括表面形态、残余应力与显微硬度等)的影响,并优选工艺参数获得理想的内螺纹。结果表明:Q460高强度钢内螺纹冷挤压加工宜采用一次成形工艺,工件底孔直径最佳取值范围为21.20~21.30 mm,机床转速为20~40 r/ min。     

提高汽车轮胎螺母冷挤模具寿命的研究

本文采用有限元法对正挤压凹模的应力状况进行了分析计算,根据计算结果,对BJ130汽车轮胎螺母终成形凹模进行了改进设计.实践证明,使用改进后的凹模结构,可使模具寿命提高五倍以上.     

非牛顿特性下冷挤压流体动力润滑模型的建立

应用磨擦学和金属塑性成形理论，对冷挤压工艺中的流体动力润滑机理进行了分析。针对冷挤压高压、大剪应变率工况下，润滑剂呈非牛顿特性的特点，运用Ostwald非牛顿体模型，分别建立了冷挤压非稳定流体动力润滑状态和稳定流体动力润滑状态的数学模型，并运用该模型对以蓖麻油作润滑剂的纯铝冷挤压进行了分析。计算结果揭示了冷挤压过程中，润滑油膜厚度及油膜压力的分布。     

工艺参数对铝合金微齿轮热挤压成形的影响

针对7075铝合金微齿轮挤压过程中出现的微尺度效应问题,将退火后的7075铝合金进行等温微压缩试验,获得材料的真实应力应变曲线,导入DEFORM软件,并模拟微挤压成形过程。定义挤出端凸度来评定微挤压件的成形性能,挤出端凸度越小,则成形性越好。设计正交试验,研究入模角、坯料直径、挤压温度、挤压速度和摩擦因数等对微齿轮热挤压成形过程中最大成形载荷和成形性能的影响规律。分析结果表明：坯料直径对最大成形载荷和挤出端凸度的影响均最大;挤压速度对成形载荷的影响较大,挤压温度的影响次之;挤压温度对挤出端凸度的影响较大,挤压速度的影响次之;入模角和摩擦因数对成形载荷和挤出端凸度影响均较小。通过优化工艺参数模拟挤压得到质量良好的微齿轮。     

摩托车曲柄花键冷挤刀具的设计

北方易初为了提高摩托车曲柄花键的生产率 ,从日本进口了冷挤机床及其冷挤刀具 ,该刀具价格昂贵 ,约为一万美元。该厂在近一年的国内调研中 ,还未找到能生产该刀具的厂家。本文就针对北方易初的摩托车曲柄花键 ,应用弹、塑性理论 ,有限元方法等来研究冷挤过程中的材料流动情况 ,塑性变形及弹性恢复 ,由此来确定刀具的齿数及每齿的形状尺寸等相关参数 ,设计并画出冷挤刀具的零件图。为能自行制造该类刀具提供有益的参考。     

汽车联轴节壳体挤压成形过程三维有限元数值模拟

针对汽车联轴节壳体温挤压成形过程,采用三维刚－粘塑性有限元法进行了热力耦合数值模拟以揭示金属的塑性变形行为,从而为模具设计及工艺制订提供理论依据．通过有限元模拟,给出了汽车联轴节壳体三维温挤压成形过程的金属塑性流动模式和详尽的应力、应变及温度分布,并分析了成形物理场分布与变形的外部条件之间的关系．同时也对三维塑性变形的有限元技术处理方法（如：模具的几何描述及变形体的离散化、三维动态边界接触问题）进行了探讨．     

Forming of magnesium alloy microtubes in the fabrication of biodegradable stents

Magnesium alloys have, in recent years, been recognized as highly promising biodegradable materials, especially for vascular stent applications. Forming of magnesium alloys into high-precision thin-wall tubes has however presented a technological barrier in the fabrication of vascular stents, because of the poor workability of magnesium at room temperature. In the present study, the forming processes, i.e., hot indirect extrusion and multi-pass cold drawing were used to fabricate seamless microtubes of a magnesium alloy. The magnesium alloy ZM21 was selected as a representative biomaterial for biodegradable stent applications. Microtubes with an outside diameter of 2.9 mm and a wall thickness of 0.2 mm were successfully produced at the fourth pass of cold drawing without inter-pass annealing. Dimensional evaluation showed that multipass cold drawing was effective in correcting dimensional non-uniformity arising from hot indirect extrusion. Examinations of the microstructures of microtubes revealed the generation of a large number of twins as a result of accumulated work hardening at the third and fourth passes of cold drawing, corresponding to the significantly raised forming forces. The work demonstrated the viability of the forming process route selected for the fabrication of biodegradable magnesium alloy microtubes.     

挤压拉拔的流函数上界法解析

采用流函数速度场对圆棒、线材的挤压、拉拔问题进行了上界法解析和实验比较,结果是令人满意的。直线模的解析曲线公式为确定力能参数、变形行为和加工界限提供了重要的理论依据。这给挤压、拉拔的工艺选择和模具的优化设计提供了重要参数。