体积成形过程的三维刚塑性有限元模拟技术研究

对三维刚塑性有限元数值模拟过程中遇到的若干技术问题提出了有效的处理方法，并建立了相应的软件系统．最后对几种体积成形过程进行了计算机模拟，证明了所提出方法是合理的．     

凹形坯料镦粗过程的数值模拟及工艺参数优化

在凹形坯料镦粗过程中，当侧表面母线形状选取不当时，在侧表面存在同拉应力，在心部存在切向与径向拉应力，把刚粘塑性有限元法与改进的约束变尺度法相结合，以侧表面母线形状，压下量，初始高径比等为设计变量，对凹形坯料镦粗工艺进行了优化，优化结果表明：改进的约束变尺度法有较好的稳定性和计算效率，是一和中很有前途的优化方法。     

金属塑性成形的三维刚塑性有限元模拟技术研究

本文对三维刚塑性有限元模拟理论及有关技术问题进行了系统的研究,针对模拟过程中的模具型腔曲面几何描述,动态接触边界处理等关键技术提出了有效的算法,开发了相应的三维模拟软件。并以球冲头压缩方坯和曲轴成形为例进行了模拟,计算结果表明所提出的算法和软件系统是可行的。     

四种径向精锻道次的变形分布数值模拟分析

采用三维刚塑性有限元法对四种径向精锻变形道次的变形分布进行了数值模拟计算;结合模拟实验讨论了变形分布对锻材组织及质量的影响。结果表明,变形分布的均匀性和渗透性的结合是获得高质量锻材的必要条件,工艺中应给予考虑。     

横向挤压过程的模拟分析

本文对等径T形件的横向挤压过程进行了实验研究,验证了等径T形件横向挤压时的金属流动过程属于平面变形问题的假设,并分别运用滑移线法和刚塑性有限元法对该过程进行了理论分析和模拟计算,计算结果与实验研究一致.     

摇臂成形过程数值模拟

摇臂现阶段成形工艺多、生产效率低、劳动强度大,本文通过对摇臂三维几何模型的建立,采用辊锻制坯工艺,结合摇臂的形状特点,合理的设计弯曲模,对模锻成形过程进行数值模拟,分析了其成形缺陷。     

大型封头成形工艺的模拟研究

本文采用刚塑性有限元数值模拟和物理模拟方法对大型厚壁球型封头成形工艺进行了较深入的研究，分析了封头成形过程中的塑性变形规律及主要工艺参数，并得到了较优的模具结构参数值，为封头成形工艺及模具设计提供了有价值的参考。     

Bingham流体数值模拟粘塑性方法

对Ｂｉｎｇｈａｍ流体给出了罚函数逼近和正交投影的隐式求解方法,把Ｂｉｎｇｈａｍ流体处理为粘塑性体,利用对粘塑性体的求解,在有限元法的实施中,采用了减缩和选择积分技术以克服压力的“自锁”问题;使用一维变带宽存储的Ｐｒｅ－Ｂｉ－ＣＧ法和Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ方法求解非对称的非线性方程组;在时间域内使用无条件稳定的后Ｅｕｌｅｒ时间积分格式,有效地模拟了Ｂｉｎｇｈａｍ流体的流动问题。     

IN718合金多步锻造过程中微观组织演变数值模拟

为研究多步锻造过程中工艺参数对大锻件微观组织演变的影响,将再结晶模型和晶粒长大模型加入到模拟软件中,实现了金属高温塑性变形-传热-微观组织演变的耦合.采用数值模拟的方法,研究始锻温度、压下量和空冷时间对多步锻造过程中IN718合金微观组织演变的影响.结果表明,在多步锻造过程中,始锻温度和变形量对微观组织演变影响显著,空冷温度决定了晶粒尺寸大小,而空冷时间对晶粒尺寸影响较小,长时间空冷不会造成晶粒明显粗化.     

支撑座铸改锻工艺仿真与实验分析

采用ANSYS软件对由铸件毛坯所生产的支撑座零件进行了受力分析,借助分析结果并应用失效原理,提出了采用锻造工艺生产支撑座的方法,得到了安全系数更高的支撑座锻件结构.同时,提出了将左、右支撑座合二为一的一模两件的模锻工艺,并采用DEFORM-3D软件对其成形过程进行模拟仿真,预测了工艺的可行性,通过生产试制表明,该项工艺可行,且产品性能稳定可靠.     

大型锻造用钢锭凝固疏松缺陷的数值模拟

利用有限元软件ProCast对大型锻造用钢锭的非稳态浇注过程和凝固过程进行了数值模拟。对两种不同的浇注工艺方案,通过温度场和固相场,分析了采用双包浇注时不同浇注温度对凝固过程和疏松形成规律的影响。结果发现：后浇包的浇注温度低,加快了钢锭上部的凝固,降低了冒口的补缩能力,导致疏松缺陷偏下,数值模拟与实验结果基本吻合。而方案2模拟的疏松缺陷向冒口处上移92mm,更有利于钢锭锻造过程中对疏松缺陷的消除。     

鼠标上盖流动平衡数值模拟分析

非平衡式浇注系统的鼠标上盖注塑模,容易导致熔体流动不平衡,需要进行浇注系统优化.运用Moldflow软件模拟浇口位置设计、熔体的填充及流动平衡过程,初步优化浇注系统,并得到流动平衡分析的结果.以分析结果为基础,调整浇注系统设计后,进行填充及流动平衡模拟分析.结果表明:浇注系统优化后,型腔间的填充时间不平衡率低于5%,压力不平衡值小于5 MPa,有效改善熔体的流动平衡性.     

用MAFAP软件模拟锻造成形

MAFAP是我国独立开发的二维体积成形有限元模拟软件。本文以汽车发动机连杆为例，介绍了采用Pro／Engineer进行锻造成形工艺设计和模具设计的方法。在CAD模型的基础上，利用MAFAP软件进行CAE分析，模拟成形过程中的材料流动、应力应变分布、温度变化等，能为工艺设计和模具设计提供指导。     

齿轮坯模锻成形表面缺陷分析

采用刚塑性有限元方法,从变形体与模具型腔表面的动态识别出发,提出了处理变形体与模具型腔表面接触和脱离的算法．并将此算法用于成形过程的表面缺陷预测．通过对不同坯料高径比和不同摩擦条件下齿轮坯模锻成形过程的对比模拟,跟踪描述了其各种表面缺陷的形成过程,分析了缺陷形成的原因．定量地给出了不产生类似表面缺陷的极限工艺范围．该极限工艺范围将对合理制订金属塑性成形工艺提供重要的理论依据．     

黄铜合金气瓶阀体多向模锻工艺初探

介绍黄铜合金锻造中的一些基本要求，并具体介绍了气瓶阀阀体多向模段工艺及模具。