芯拔管的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了单道次固定锥模短芯棒拔管的拉拔过程.通过分析拉拔系统的受力情况绘制了整个拉拔过程的拔制力———载荷步曲线,提出一种计算拔制力的方法.此外,比较了4种拔制力计算方法,指出本文提供的计算方法适用于所有固定模具拉拔情况.讨论了拉拔工艺参数(摩擦系数、模锥角)对拔制力的影响,对拉拔工艺设计和模具优化设计具有实用价值.     

平面应变拉拔力学性态系统分析

本文借助滑移线场的数值解,对平面应变拉拔的力学性态进行了系统的分析.分析表明,在中间摩擦因素及中间收缩率的平面应变拉拔过程中,其收缩率及凹模半锥角对中间静水压力影响最为显著.比较而言,凹模—工作间表面上的摩擦因素对中间平面上的静水压力的影响则较小;在小收缩率的情况下,情况尤其是这样.因此,当收缩率为一定时,为了减小中间平面上静水拉应力,用减小凹模半锥角的办法较减小摩擦会取得更好的效果.对于在平面应变拉拔过程中,滑移线场采取两个应力奇点(包括有两个中心扇形场)的形式时的收缩率的极限范围,在本文中也给出了一组公式,作为对Green与Hill公式的补充.     

正挤压凹模锥角和变形力的关系

本文根据上限原理,求出了正挤压凹模锥角的最佳值,并推导出不同锥角时单位挤压力的计算公式。     

导流模和分流模金属挤压流动成形的数值模拟

建立了铝合金导流模和分流模挤压分析模型,利用有限体积法(FVM)分别对导流模和分流模模具在铝合金挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了比较和分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材流动是否均衡没有直接的联系,而工作带的调节对改善金属的流动有一定的作用.针对型材出口处的金属流动均匀性,提出了一个判定能否获得稳定合格型材的依据.计算出口型材的标准速度场偏差(SDV),当SDV随时间增加逐渐减少,并且其收敛值小于一个临界值时,认为能够获得稳定合格的型材.     

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.     

芯拔管的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了单道次固定锥模短芯棒拔管的拉拔过程．通过分析拉拔系统的受力情况绘制了整个拉拔过程的拔制力——载荷步曲线，提出一种计算拔制力的方法．此外，比较了4种拔制力计算方法，指出本文提供的计算方法适用于所有固定模具拉拔情况，讨论了拉拔工艺参数(摩擦系数、模锥角)对拔制力的影响，对拉拔工艺设计和模具优化设计具有实用价值。     

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.     

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。     

X5214铝合金型材挤压过程的数值模拟

通过采用有限元法与有限体积法相结合,在MSC.SuperForge有限元商业软件上实现了挤压比λ=98.28的X5214铝型材挤压过程的数值模拟;对比了3种不同导流孔形状对型材挤出模口处z向的流速均匀性:获得该型材挤压过程的材料流动速度场、应力场和温度场分布图,并对金属的流动过程进行分析.模拟分析结果表明:对于X5214铝型材,采用对称导流模可获得较佳的流速均匀性.     

铝合金导流模和分流模金属流动成形的数值模拟

建立了铝合金导流模和分流模挤压分析模型,利用有限体积法（FVM）分别对导流模和分流模模具在铝合金挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了详细的比较分析,发现坯料应力的分布与工作带高度的设定,出材的流动是否均衡没有直接的联系,而工作带的调节对改善金属的流动有一定的作用。针对型材出口处的金属流动均匀性,提出了一种判定是否能获得稳定合格型材的判断依据。