准双曲面齿轮冷摆辗加工模具寿命预测及其工艺

为了降低生产成本和提高生产效率,对冷摆辗加工模具寿命进行了预测和工艺优化分析。通过热力耦合有限元数值模拟得到模具在摆辗过程中的应力应变,借助模具寿命估算数学模型,估算出特定工艺参数下的模具寿命。根据寿命计算结果对不同工艺参数组合下的模具寿命进行对比分析,找出各工艺参数对模具寿命的影响规律,并确定合理的工艺参数组合。研究结果表明:当上模转速、上模摆角和摩擦因子分别为40r·min-1、10°和0.14时,模具寿命达到了21464次,寿命得到了显著的提高。     

准双曲面齿轮冷摆辗加工模具寿命预测及其工艺

为了降低生产成本和提高生产效率,对冷摆辗加工模具寿命进行了预测和工艺优化分析。通过热力耦合有限元数值模拟得到模具在摆辗过程中的应力应变,借助模具寿命估算数学模型,估算出特定工艺参数下的模具寿命。根据寿命计算结果对不同工艺参数组合下的模具寿命进行对比分析,找出各工艺参数对模具寿命的影响规律,并确定合理的工艺参数组合。研究结果表明:当上模转速、上模摆角和摩擦因子分别为40 r·min~(-1)、10°和0. 14时,模具寿命达到了21 464次,寿命得到了显著的提高。     

摆动辗压齿轮坯的实验研究

齿轮锻坯广泛应用于机床、汽车、拖拉机、航空等部门,品种繁多。我国现有的锤上模锻工艺,材料利用率低,噪音、振动大,设备笨重,不易实现机械化。齿轮坯适合于摆辗锻造,我们进行了闭式摆辗齿轮坯的工艺研究,提高了材料利用率,与锤上模锻工艺对比,具有较大的经济效益。     

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。     

剖分式组合套模的研制与分析

本文论述了剖分式组合套模材料选择及热处理特点，并作了组合套模的受力分析。剖分模芯结构明显地降低了尖角处的应力集中，并且采用磨削加工，使模芯表面光洁度提高，从而使模具的耐磨性及疲劳寿命提高。组合套结构完全改变了模芯受力条件，使其在预应力状态下工作。此种结构正好起到扬硬质合金耐磨性之长避其脆性之短的作用。最后，文章还特别以Ｍ２２模具为例，作了新旧模具经济效益的对比。     

基于混合磨损模型的模具轮廓优化设计

针对成形过程模具的磨损剧烈,模具寿命低的问题,采用混合磨损模型对模具轮廓进行优化设计。以轮毂锻造成形过程中上模芯磨损为例,对上模芯轮廓进行分析,确定待优化的3个设计参数。根据黏着磨损、磨粒磨损及氧化磨损这3个磨损模型建立新磨损计算模型,并通过有限元软件数值模拟获取模具轮廓各处的磨损,以等磨损量作为模具轮廓磨损均匀的评判标准。在此基础上,以有限元软件数值模拟数据作为训练样本,采用BP神经网络建立上模芯轮廓设计参数与模具等磨损量的非线性映射关系。最后,结合训练好的函数映射关系和遗传优化算法,对轮毂锻模的上模芯进行形状优化设计,反求出磨损最均匀状态下的上模芯设计参数。研究结果表明:优化后上模芯等磨损量比优化前减少了29.65%,且最大磨损下降了12.59%,上模芯磨损更均匀且最大磨损量更小。     

热处理工艺对模具寿命的影响

模具寿命的高低直接关系到产品质量、生产效率、成本等诸多方面,是模具生产企业关心的核心问题.而模具的热处理工艺又是影响模具寿命的重要因素.对热处理工艺与模具寿命之间的关系作了详细分析,并通过轴承滚柱冷镦凹模失效的具体实例,进一步证实了有效合理的热处理工艺可以消除部分早期失效,较大幅度地提高模具寿命.     

注塑工艺参数优化的数值模拟分析

采用数值模拟和正交试验相结合的方法,对注塑成型过程进行模拟分析,得到工艺参数对制品翘曲值的影响次序和最佳工艺参数组合.结果表明:各工艺参数对翘曲值的影响依次为保压压力、熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间,且保压压力和熔体温度对制品翘曲值的影响较为明显;最佳工艺参数组合是模具温度为75℃、熔体温度为260℃、注射时间为1.3s、保压时间为10s、保压压力为48MPa和冷却时间为2s.将得到的最佳工艺参数组合输入Moldflow中进行模拟,得到的翘曲值为0.089 3.该翘曲值比正交试验中任何一组翘曲值都小,验证了通过极差分析得到的最佳工艺参数组合的有效性.     

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.     

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.     

无管式按摩泵泵体注塑成型工艺的稳健设计

为减少无管式按摩泵的翘曲变形量,引入稳健设计方法,使用模流分析软件Moldflow6.1对注塑成型的泵体进行模拟分析.将注塑成型过程中的模具温度(A)、熔体温度(B)、保压压力(C)、保压时间(D)、冷却时间(E)等5个因素作为影响因子,设计了L16(45)正交试验矩阵.通过信噪比分析,得到各工艺参数对泵体翘曲变形的影响程度,获得了最佳工艺参数组合.结果表明:保压压力和保压时间是影响泵体翘曲变形的主要因素,优化后的工艺参数组合为模具温度80℃、熔体温度275℃、保压压力90 MPa、保压时间6 s、冷却时间10 s.优化后泵体的最大翘曲变形量为1.098 mm,变形量减小了12.87%,泵体质量得到了较大的提高.     

桑拿凳注塑模具成型优化研究

文章以桑拿凳为实例,基于流变学、力学和传热学相关理论,设计了桑拿凳注塑模的模腔、浇注系统、排气系统、脱模机构、冷却系统、模架等模具结构;对桑拿凳注塑成型过程进行了成型窗口、充填、保压、冷却和翘曲分析,获得了冷却效果最佳的冷却水温度和流速组合值;分析了不同恒压保压曲线对产品注塑成型质量的影响;采用Taguchi正交试验法研究了工艺参数对制品质量的影响,将信号噪声比作为衡量因素重要性的标准,通过均值分析和变量分析方法得到了最佳成型工艺参数;并结合数值模拟和现场试验,验证了最佳注塑模具成型工艺参数的正确性。     

钢结硬质合金与Cr12MoV钢复合材料冷挤凸模的研究

本文为提高模具寿命,研究了复合材料冷挤凸模具的真空扩散焊接问题,着重探讨了有无镍过渡层,镍过渡层的厚度、焊接温度、比压力、时间、热处理规范等工艺参数对接头质量的影响,从而确定了获得优质接头的最佳工艺参数,并介绍复合材料模具的加工工艺。为生产复合材料工模具提供了实验依据。现场寿命试验表明,复合材料模具比单一材料模具寿命提高了4倍,为创造新型工模具开辟了广阔的前景。     

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。     

铝合金阳光房水槽型材的挤压模具设计与制造

通过对铝合金阳光房水槽型材的外形结构要求进行分析,介绍了该型材挤压模具的结构布局、模芯尺寸、型孔尺寸及模具工作带等设计要点,并以实际生产工艺论述了超长悬臂阳光房水槽型材的模具加工关键点。采用UG软件建立铝合金阳光房水槽型材挤压模具的3D模型,用高精度的CNC数控设备对该模具进行粗、精加工,有效保证了模芯、进料孔及下模焊合室的精度。线切割以基准面为水平面、工艺孔为中心分中加工,上、下模具同心加工且无误差。实验表明,采用先进的加工工艺、高精度的数控设备对水槽挤压模具进行加工,可以提高精度、减少误差,并且可以实现量产。     

直齿圆柱齿轮精锻模具设计及有限元分析

针对某直齿圆柱齿轮,进行了带浮动式凹模的精密锻造模具的设计.并结合此浮动式模具结构,利用刚塑性理论方法建立了该直齿圆柱齿轮精锻的合理有限元模型,采用DEFORM-3D软件对整个成形过程进行有限元数值模拟.得到了变形区的速度场分布、坯料的damage分布等,分析了其分布规律.由此验证了带浮动式凹模的精锻模具结构的合理性,为有效地进行工艺研究、优化工艺参数提供了方法和依据.     

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。     

超塑成形与渗钒复合工艺及其应用

对六方螺母冷镦凹模进行了超塑成形与渗钒复合工艺的试验研究,结果表明：采取逐渐增速的超塑挤压成形工艺,可使模具型腔表面获得均匀一致的渗层厚度,渗层钒化物呈粒状组织,模具寿命较普通渗钒提高了２５％,模具成本明显降低。     

摆辗机机架强度刚度有限元分析

机架是摆辗机的关键零部件之一,机架的强度和刚度直接影响到所加工零件的质量。本对LBN－2000型摆辗机的机架建立了有限元分析模型,用SUP5．0有限元分析软件对机架进行了分析计算,为摆辗机结构设计提供了依据。     

基于BP神经网络和SQP算法的轮毂锻模优化设计

针对轮毂锻模的上模芯磨损剧烈的问题,将锻造成形数值模拟、BP神经网络和SQP算法耦合以优化模具的型面,改善上模芯的磨损情况,从而提高模具的寿命。基于MATLAB平台,以等磨损为目标建立优化数学模型,采用3次样条插值曲线描述上模芯成形部位的轮廓形状。结合锻造成形数值模拟和修正的Archard磨损模型得到计算结果并以此训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与目标函数之间的映射关系。运用SQP算法对设计变量进行寻优,得到最优的上模芯成型部位的轮廓形状,并对此轮廓的磨损情况进行数值模拟验证。结果表明：优化后成形上模芯磨损量减小且更加均匀,等磨损值下降了38.4%。