Hastelloy G3管材热挤压模具磨损有限元分析

基于修正的Archard磨损模型,利用DEFORM-2D有限元软件分析了镍基耐蚀合金(Hastelloy G3)管材热挤压成形时挤压工艺参数对模具磨损的影响规律. 结果表明,挤压模具的磨损主要集中在锥模出口处. 模具最大磨损深度随着挤压速度、坯料预热温度的升高而降低,随摩擦因数的增大而升高. 模具表面磨损深度随着模角的增大而升高. 最佳热挤压工艺参数是:挤压速度200mm·s-1,坯料预热温度1180℃,摩擦因数0.05,界面换热系数5N·mm-1·s-1·℃-1. 此时,模具最大磨损深度为0.0515mm,模具可重复使用20次.     

航空连接件冲锻成形工艺模拟及优化

采用有限元模拟方法,对圆环形航空连接件成形工艺进行仿真模拟,从3种不同成形工艺方案中选择最佳方案,对所选工艺方案进行冲锻工艺参数优化,研究冲头截面尺寸对凸台成形效果的影响。结果表明,采用单一冲头完成弯曲和凸台的成形,冲头截面尺寸在长宽方向均向外偏置0.15mm时成形效果最好,最佳冲头截面尺寸为5.3mm×2.15mm。采用上述截面尺寸的冲头成形出的零件,实验验证符合使用要求。     

自动锻压机凸模推出机构改进设计

凸模推出机构是自动锻压机冷锻成形的重要机构。目前自动锻压机凸模推出机构都是采用凸轮机构驱动摆杆摆动，将冷锻制品在凸模中成形部分推出来，以防止制件与凸模一起运动发生事故。但在调试出现错误或发生镦锻异常时，需要很大的力才能将制品在凸模中的成形部分推出来，极容易导致机构零件损坏。为了在这种情况下不损坏主要零件，通常采用拉断保险销的结构形式，在推出力很大时首先断裂的是保险销。保险销断裂后，因凸模推出机构没有自动控制单元，机器无法监测到断裂信号仍然在运行，只有在砸毁机器模具等零件发出异常声响时才能人工停机，对人及机     

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。     

轿车座椅圆管挤凸全工序冷挤压模具设计与应用

圆管挤凸冷挤压技术广泛应用在轿车座椅骨架加工中,但一模成形全工序冷挤压模具的综合技术实施难度大。首先对冷挤压零件全工序进行分析,并对冷挤压时坯料软化、表面及润滑处理做了规范的选择;然后,应用UG软件,设计了一种轿车座椅圆管挤凸全工序冷挤压模具,分析了模具的结构与原理;最后,做了实冲试验。试验表明,仅通过更换凸包成形组件,可解决两种制件的挤压加工问题,且制件成形质量符合检具检验,投产后模具能够适应批量生产要求。     

超高强钢板冲压模具磨损CAE分析研究与应用

针对超高强钢板冲压模具的磨损问题,提出一种有效而快捷的预测模具磨损量和使用寿命的方法.该方法采用Archard磨损理论,得到冲压成型结束后模具的磨损区域主要集中在模具圆角处.系统地研究了模具硬度、冲压速度和模具材料对模具磨损程度的影响.结果表明:模具硬度达到60~65HRC时能有效减小磨损量;模具磨损量与冲压速度成正相关关系.采用磨损累积法预测模具修模前的使用寿命,模拟得到的冲压7 500次的模具磨损量与试验数据仅相差1.47%,表明该方法是正确可行的.这对于确定合理的冲压工艺方案和模具结构设计具有重要的实用价值.     

汽车底盘高强度厚板冲孔及镦倒角凸模的损坏分析

分析了汽车底盘高强度支撑板零件的冲孔、镦倒角工艺的难度,对影响厚板冲压件小孔成形的凸模损坏形式,包括制造工艺、各种断裂方式(折断、拉断等)、纵向裂纹、掉块和变形等进行了分析,找到了凸模长度、凸模材料及冲压设备的使用对影响凸模寿命的主要因素,并提出了在模具设计、材料选取、制作工艺,包括模具保养、模具润滑,生产设备等方面的解决办法,提高了冲压件小孔成形的凸模的使用寿命,产品质量,同时实现了该产品的批量生产.     

花键冷挤压成形过程凹模入口半角优化数值模拟

以花键挤压成形过程为研究对象,利用DEFORM-3D软件对花键的冷挤压成形过程进行模拟;以金属流动、变形程度、成形载荷和模具磨损等作为花键成形过程中的衡量指标,分别设定15°、20°、22.5°、25°和30°的不同凹模入口半角,模拟分析对花键冷挤压成形过程的影响。模拟结果表明,凹模入口半角为20°时,花键的整体成形质量最好。     

基于DEFORM的索具接头内孔反挤压成形数值模拟

为研究索具接头内孔挤压成形的可行性,采用有限元方法对索具接头内孔热挤压成形工艺进行了数值模拟分析。从金属流动规律及金属的流线分布两方面分析了索具接头内孔的成形性,并研究了不同挤压条件下索具接头的应力场、应变场及成形件晶粒大小的关系。确定了热挤压工艺参数:初始挤压温度为1 100~1 150℃,挤压速度为10mm/s。通过有限元分析研究得出,内孔成形挤压后金属流线分布合理,无明显交叉、断裂的情况,且成形效果较好,尺寸精度较高。因此,该索具接头内孔热反挤压成形工艺切实可行。     

金属板材拉延快速模具的等离子喷涂制造工艺

为获得表面硬度更高、使用寿命更长的金属板材拉延快速模具,对等离子喷涂快速制模工艺进行了实验研究.阐述了工艺原理,分析了成形的关键,完成了复杂曲面零件的不锈钢快速拉延模具的试制,并对模具进行了表面处理及检测分析.该种制模工艺的关键是要喷涂成形一个具有足够厚度的高质量的模具表层.检测结果表明 所得模具不锈钢表层成形质量良好,厚度达到5 mm, HRC平均硬度为 34.4, 抛光后表面粗糙度达到0.2 μm; 表面激光熔凝进一步改善了表面质量,提高了耐磨性.     

冲裁模刃口尺寸的自动计算与标注

根据模具刃口尺寸磨损后的变化情况,识别出模具刃口尺寸的磨损类型,自动选择相应的计算公式,计算出凸、凹模零件上的刃口尺寸及其公差,并在相应的零件图上进行自动标注,从而实现了模具CAD系统中凸、凹模零件刃口尺寸计算与标注的自动化.     

温热挤压成形工艺技术在氧枪喷头中的应用

对氧枪喷头产品关键零件结构及技术性能要求进行工艺技术分析,采用MARC/Autoforge软件对不同坯料的挤压过程进行模拟,获取了毛坯及模具结构的优选参数,通过试验分析确定了温热挤压成形工艺方案.     

弧齿锥齿轮成形工艺及模具设计

针对弧齿锥齿轮开式模具存在的问题,提出了弧齿锥齿轮闭式挤压新工艺及其模具结构。该模具采用浮动凹模和浮动凸模结构,工件在2个凹模和2个凸模形成的封闭模腔中成形,生产的工件无飞边。工艺试验表明,新工艺可显著降低挤压变形力、材料消耗和生产成本,提高模具寿命和生产效率。     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料-浅拉深(小于内壁高)-冲孔-内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模.为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图.结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷.     

基于正交设计的局部结构镁合金板材零件热冲锻成形工艺优化

板材冲锻成形技术是一种板材零件的成形方法,在板材形状成形的同时对于局部特征结构进行体积成形。对于一些带有凸台、凸筋类局部结构的板材零件,其成形过程需要运用冲锻成形的方法来实现。铝合金、镁合金等轻合金比较适用于冲锻成形这种方法。该工艺具有生产效率高、材料利用率高、零件精度高等特点,现已广泛应用于小型板成形零件的生产当中,同时也是材料成形领域中的研究热点。针对带有局部特征结构的AZ31镁合金板材零件的热冲锻成形过程进行模拟,设计正交模拟方案,考察温度、凸模内孔圆角半径、摩擦因子、板材厚度和板材直径等参数对成形性能的影响。结果表明,一定的摩擦条件、良好的成形温度、合理的模具结构和板材厚度的选择,可以有效减小成形所需的最大载荷,并能够获得成形性能更好的工件。     

超硬铝合金无缝管材挤压成形工艺优化

为了揭示大型铝合金无缝管材挤压成形中的关键技术问题,以7075铝合金为例,采用刚黏塑性有限元法分析工艺参数对铝合金管材挤压成形过程的影响。研究结果表明:随着成形温度增加,挤出模口处所受附加拉应力逐渐降低,但过高挤压温度反而会增大黏附力;随着挤压速度增大,所需挤压载荷明显增加,且管材挤出过程中金属变形流动的均匀性随之降低;在挤压温度为430℃、挤压速度为2 mm/s时进行工艺实验,一次性成形大型铝合金无缝挤压管材,且所得制品的表面质量良好,符合使用要求。     

厚板带直角边缘凸台类零件挤镦复合工艺研究

通过对带直角边缘凸台零件进行工艺性分析,提出了挤压工艺与镦挤工艺相结合的工艺方法.采用刚塑性有限元分析方法,运用Deform-3D有限元分析软件,对带直角边缘凸台挤压及镦挤过程分别进行了数值模拟.模拟结果表明:采用挤镦复合工艺能够获得带直角边缘的凸台;在挤压凸台过程中,反顶杆凸起高度越大,凸台边缘圆角越小,越有利于带直角边缘凸台的成形;反顶杆凸起高度越小,凸台孔壁与端面越容易出现破裂等缺陷.根据数值模拟结果设计并制造了一套挤镦凸台试验模具,对挤镦凸台过程进行了试验验证.结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;增大凸模圆角半径和使用润滑油能有效地减少裂纹的产生.     

基于数值模拟的厚板小孔类的模具寿命预测

随着冲压技术的不断发展,厚板小孔类零件的开发越来越多。但是生产此类零件的模具通常工作在恶劣的环境中,所以这类零件的广泛生产受到制约,其中一个重要的制约因素是模具寿命。因此选择厚板小孔冲裁模具作为研究对象,在分析了厚板小孔冲裁模具的特点和模具寿命研究理论的基础上,得到了模具寿命的影响因素,然后基于塑性成形有限元分析软件DEFORM进行模具寿命的数值模拟,通过分析凸模所受等效应力与磨损量的变化,总结出不同工艺参数对凸模寿命的影响规律。     

花键轴振动挤压成形试验研究

针对花键轴挤压成形制造效率低、模具所受载荷大的问题,采用了一种新的振动辅助挤压成形工艺,并进行了花键轴成形试验、微观组织分析和硬度测试,揭示了成形载荷的主要影响因素及金属流动规律。试验设备为振动挤压机床,采用模数为1.75、齿数为10的花键轴挤压模具对直径为17.9mm、材料为AISI1045A的棒料进行了振动挤压成形试验,模具每进给1mm便回程0.5mm,振动频率分别取10、15和20Hz。结果表明:相比于直接挤压,振动挤压成形过程的成形力可降低将近25%,原因是在模具回程过程中润滑油得以流入模具与坯料的接触面,重新生成油膜,从而减小了摩擦力;在试验频率范围内,成形载荷随振动频率的提高而增大;振动挤压成形花键轴具有表面质量高、成形速度快、材料流动均匀的优点,且沿轴向齿顶圆直径变化小,成形精度高;与传统的直接挤压成形相比,振动挤压成形花键轴齿型部位的硬度降低了近10%,有利于成形。     

千斤顶油缸冷挤压工艺及模具

介绍了千斤顶油缸冷挤压工艺及模具设计 ,针对千斤顶油缸品种多、尺寸长、内孔精度高等加工难点 ,在冷挤压成形工艺参数的确定及模具结构设计上 ,采取了相应的措施 :合理确定坯料形状尺寸及中间工序 ;采用二工位冷挤压 (光 ) ;通用模架、组合凹模、组合凸模、窝式顶出器的设计等。降低了模具成本 ,节约了原材料、提高了零件质量及生产率 ,经济效益明显。该工艺及模具设计可作为千斤顶行业及其它内孔要求较高的长筒形零件加工时的参考。