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.     

圆柱直齿轮孔分流成形分析

利用三维有限元数值模拟软件Deform-3D对圆柱直齿轮孔分流成形过程进行仿真,通过对材料变形应力场、应变场、行程载荷曲线等规律分析,确定该成形工艺能在保证成形质量的前提下,有效降低成形载荷,为实际生产提供理论参考。     

圆柱直齿轮精密塑性成形数值模拟研究

利用三维造型软件Unigraphics NX对圆柱直齿轮进行参数化建模,采用分流孔分流和浮动凹模耦合工艺成形,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,确定最佳匹配的工艺参数组合.以此优化成形工艺,为成形研究提供了参考.     

阶梯孔磁壳的冷挤压工艺研究

根据阶梯孔磁壳零件的结构特点,采用锻造分析软件Qform3D对其冷挤压一次反挤成形方案和改进方案进行数值模拟分析。经工艺分析及参数计算,分两次挤压成形减少了模具对变形材料的约束,增大了金属流动速度,降低了挤压力。因此确定分两次挤压的改进方案为阶梯孔磁壳零件的合理工艺方案,对该零件的生产应用具有重要的指导意义。     

直齿内齿轮精锻成形新工艺的三维数值模拟

为改善直齿内齿轮零件采用常规闭式镦挤成形时载荷大、型腔充满困难、模具磨损严重等情况，本文在分流锻造法的基础上，采用二次分流的方法，提出了直齿内齿轮的两段成形的精密锻造成形新工艺，即缩挤和镦挤相结合的成形工艺。并用有限元软件对直齿内齿轮的两段成形工艺进行数值模拟，分析、验证了该工艺的可行性。     

圆柱直齿轮冷锻成形工艺研究

本文针对直齿轮冷锻过程中齿腔充填困难、成形载荷大、模具寿命低的特点,采用轴分流和浮动凹模耦合工艺成形。利用有限元软件DEFORM-3D对该工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中等效应力,等效应变、速度场、成形载荷等规律进行了分析。结果表明：该成形工艺可以有效的成形出齿形良好的齿轮,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

贯通内齿轮冷挤压成形工艺仿真与试验

根据贯通内齿轮的结构特点,提出了适合内齿轮冷挤压成形的工艺方案.运用数值模拟技术着重分析冲头入口角对内齿轮成形质量的影响,得到满足内齿轮成形质量的合理冲头入口角度,并通过物理试验对数值模拟结果进行了验证.结果表明,提出的适用于贯通内齿轮冷挤压成形工艺方案合理可行.     

基于DEFORM-3D的管材开式冷挤压过程的数值模拟

开式冷挤压是一种高效、节能、节材的先进成形技术。利用刚塑性性有限元软件De—form-3D对管材在开式冷挤压成形过程进行了模拟,获得了挤压过程中的等效应力、等效应变以及速度场的分布云图,并对这些模拟结果进行了详细的分析,为优化开式冷挤压工艺提供了理论参考。     

载重汽车用直齿轮冷挤压工艺参数多目标优化

针对大模数直齿轮冷挤压成形后端面加工余量大、齿顶塌角大和成形载荷大的问题,以齿顶圆角、入模角、劈分厚度、定径带长度为优化变量,应用响应面法和有限元数值模拟对齿轮冷挤压成形工艺参数进行多目标优化。以减小齿轮端面加工余量、提高齿顶充填性和降低成形载荷为目标,分别建立3个目标函数的二阶响应面模型,通过在可行变量空间内寻优,将优化后的最优工艺参数进行验证。研究结果表明:得到的模型预测精度高,能较好地描述3个目标函数关于设计变量的响应。大模数直齿轮冷挤压成形最优工艺参数为:齿顶圆角1.6 mm、入模角40°、劈分厚度2 mm、定径带长度15 mm。采用最优工艺参数加工的试样的端面加工余量降至1.91 mm,齿顶塌角量降至0.29 mm,成形载荷降低18.2%。工艺实验证明采用多目标优化得到的工艺参数可以获得合格的产品。     

圆柱直齿轮超塑挤压成形中金属流动的模拟试验

针对圆柱直齿轮冷挤成形时材料变形抗力大、金属流动性差等不足，用Pb-Sn共晶合金对圆柱直齿轮超塑性挤压进行了模拟试验研究。试验表明用超塑挤压的方法加工圆柱直齿轮是可行的，且能降低成形载荷、改善金属的流动性与型腔尖角填充能力。