多层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计

采用疲劳强度设计理论和最优化设计理论相结合的方式探讨多层压配组合冷挤压凹模的更为合理、有效的设计方法 .首先 ,推出了 3层压配组合冷挤压凹模在压配状态和工作状态下凹模各层的应力计算公式 ,论证了凹模的疲劳强度校核点在凹模各层的内表面上 ;在此基础上 ,用 Sines法将凹模各层的多向脉冲循环应力等效地转化为单向循环应力 ,并建立了 3层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计的数学模型 .用算例进行了优化设计 ,获得了令人满意的结果     

多层压组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计

采用疲劳强度设计理论和最优化设计理论相结合的方式探讨多层压配组合冷挤压凹模的更为合理、有效的设计方法。首先，推出了3层压配组合冷挤压凹模在压配状态和工作状态下凹模各层的应力计算公式，论证了凹模的疲劳强度校核点在凹模各层的内表面上，在此基础上，用Sines法将凹模各层的多向脉冲循环应力等效地转化为单 向循环应力，并建立了3层压配组合冷挤压凹模疲劳强度优化设计的数学模型，用算例进行了优化设计，获得了令人满意的结果。     

考虑弹性变形行为的齿形凹模修正方法

创建了弹塑性-弹性三维耦合模型,同步计算齿坯的弹塑性变形和模具的弹性变形,研究了齿形凹模和齿轮锻件的弹性变形行为,分析了模腔的弹性扩张规律和齿件的弹性回复规律.根据变形后齿廓的非渐开线特性,提出了反变形迭代修正法并用于修正齿形凹模,以获得满足精度要求的目标齿件.以模数1.5 mm、齿数20的标准渐开线齿轮锻件为例,应用反变形迭代法进行齿形凹模修正,获得了国标7级精度齿轮锻件,进一步说明该方法的修模流程及有效性.     

载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的优化设计

为提高载重汽车用直齿轮冷挤压组合凹模的使用寿命,以组合凹模的齿形腔等效内径、直径比和过盈系数为设计变量,以降低模芯内壁等效应力为优化目标,建立组合凹模结构参数与等效应力的Kriging模型。应用Kriging模型结合粒子群算法,在可行变量空间内寻优,得到组合凹模最佳结构尺寸为:模芯外径D_2=107.485 mm,中圈外径D_3=187.215 mm,外圈外径D_4=274.839 mm,模芯与中圈的单边径向过盈量U_1=0.134 mm,中圈与外圈的单边径向过盈量U_2=0.253 mm,采用优化后的组合凹模进行数值模拟。研究结果表明:在模芯消气带齿槽处等效应力最大,其值为1 870 MPa。优化方法为齿类零件冷挤压成形组合凹模设计提供了定量的确定方法。     

提高汽车轮胎螺母冷挤模具寿命的研究

本文采用有限元法对正挤压凹模的应力状况进行了分析计算,根据计算结果,对BJ130汽车轮胎螺母终成形凹模进行了改进设计.实践证明,使用改进后的凹模结构,可使模具寿命提高五倍以上.     

轧机轴承内圈有限元分析

轧机轴承破坏的形式之一是内圈引导挡边油沟处的破损.本文采用三维有限元法对轴承内圈,特别是对挡边油沟部分的应力状态进行了分析计算,为轧机轴承结构的优化设计提供了可靠依据。     

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。     

圆柱斜齿轮闭式温锻数值模拟

采用闭式温锻成形工艺方案成形圆柱斜齿轮,相对于传统切削工艺,可以降低能耗提高工效.依据圆柱斜齿轮几何结构,设计出合理模具工装;将凹模设计成轴承式凹模,当锻件顶出时,凹模自动沿轴向自转,锻件被旋出凹模;采用三维刚粘塑性有限元法对其成形进行数值模拟分析,得到成形过程中的等效应力、应变分布图以及载荷-行程曲线图;模拟结果表明,坯料向齿腔充填时,齿根处等效应力、等效应变值较大;最后充填阶段,齿顶处等效应力、等效应变值较大,载荷也出现陡增现象.     

冷挤压通孔凹模受力分析与横向开裂

本文应用有限元素法对冷挤压通孔凹模进行计算、比以往采用Lame理论进行计算,不仅精度高,而且能计算凹模轴线方向上的应力分布。作者模拟凹模在各种受力状态下,对整体凹模及预应力组合凹模进行计算,并且对组合凹模在不同挤压阶段以及存在摩擦阻力条件下各种应力分布进行计算。通过分析提出设计预应力通孔凹模应该注意的几个问题。在实际生产中,冷挤压凹模有时发生横向开裂,目前,还没有确切的力学计算说明,作者以有限元素法模拟凹模的各种受力状态,分析并探讨其横向开裂的原因。并模拟目前国内外解决横向开裂的措施进行计算与验证。最后提出防止横向开裂应考虑的几个问题,     

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.