基于数值模拟的汽车差速器齿轮冷挤压工艺方案

针对汽车差速器齿轮冷挤压成形缺陷问题,应用有限元软件Deform-3D再现其挤压过程,通过观察金属的流动情况,分析了齿形缺陷产生的原因,提出了模具齿形型腔小端轴向分流挤压成形工艺。数值模拟结果显示:采用该冷挤压成形工艺可以避免齿顶"缺肉"的问题。研究了凸模球面直径、入模半角、分流口台阶厚度对齿轮成形的影响规律,获得了最优工艺参数。工艺试验结果证明:轴向分流挤压成形方案及优化后的工艺参数能有效降低成形力,节省材料,提高成形质量。     

基于DEFORM-3D的筒形件冷挤压成形数值模拟

相对于传统切削加工方法,采用冷挤压工艺成形的筒形件可降低能耗、提高材料的利用率。采用DEFORM-3D有限元软件模拟分析了筒形件在挤压成形中金属流动的规律、等效应力、等效应变、最大主应力以及加载载荷等。研究结果表明:该筒形件挤压分为正挤压和反挤压2个阶段,整个挤压过程中模具载荷先平稳升高,然后急剧上升,最后阶段缓慢波动下降,所需最大成形力约为4 570 k N。生产验证表明,试制产品与模拟结果一致性较好,简化了加工工序,可以大大提高生产效率。     

工艺参数对拉深件壁厚变化的影响研究

以高强钢车轮轮辐拉深成形为研究对象,以数值模拟方法为主要手段,分析研究了工艺参数对拉深件壁厚变化的影响。基于板料拉深成形有限元理论,建立了ABAQUS数值模拟分析模型,并系统模拟了高强钢车轮轮辐拉深成形过程。通过改变拉深成形工艺参数,模拟研究了模具间隙、摩擦因数、压边力与压边间隙等工艺参数对拉深件壁厚减薄情况的影响。研究结果表明:在一定范围内,增加模具间隙使拉深件的最大、最小壁厚都呈现先升后降的趋势。     

基于AMI二次开发的塑件翘曲变形快速优化

结合正交试验法和AMI软件进行注塑成型数值模拟试验可以快速优化影响塑件翘曲变形的工艺参数,但正交 试验方案创建、试验结果分析比较繁琐。文章提出了基于AMI二次开发技术和VB．NET开发的塑件翘曲变形快速优化 软件。软件设计时考虑模具温度、熔体温度、注射速率、保压压力、保压时间、冷却时间等因素对翘曲变形的影响,采用正 交表L25 (56)设计正交试验,软件自动创建正交试验方案、启动分析、读取翘曲变形结果,并对试验结果数据进行离差、极 差、影响规律和影响贡献率分析,最后给出最优工艺参数组合、最优工艺参数组合下的翘曲变形最大值和试验结论。该 软件的应用可以提高塑件翘曲变形缺陷的优化效率。     

熔融沉积成型技术中产生翘曲变形的工艺优化研究

以熔融沉积成型的3D打印过程中加工件产生的翘曲变形为研究对象,对产生翘曲变形因素的原因进行了分析,通过分析堆积层片厚度、支撑结构、填充率等工艺参数对加工件产生翘曲变形的影响程度,得出最大程度减小成形件翘曲变形的最优工艺参数,提出了降低加工件翘曲变形的相应方案.     

不锈钢火花塞护套冷挤压工艺改进

针对火花塞护套冷挤压过程中由于压余料过小出现的缺肉以及充型不满问题,采用DEFORM-3D软件对不锈钢 火花塞护套冷挤压工艺进行数值模拟分析,通过修改下冲头圆角来使金属在保证足够压余料下充满型腔并降低模具栽 荷,从而确保生产出更合理的产品。模拟结果表明,将下冲头的圆角改为R为2．O mm时既能确保了足够压余料5.62 mm情况下最终工序充满型腔,也降低了模具的应力,减少了原材料的浪费,降低了生产成本。     

汽车开关面板注射成型工艺参数优化

针对汽车内饰件开关面板这类制品在注射加工过程中容易产生翘曲变形的缺陷,采用计算机CAE模拟技术和 Taguchi试验相结合的方法,以翘曲变形作为质量指标,把注射过程中的模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和保压 压力这5个工艺参数作为影响制品翘曲变形的影响因素,运用CAE软件对不同水平下各工艺参数进行注射成型的数值 模拟。结合极差分析法、信噪比法优化得到最优工艺参数组合来减少翘曲量。将得到的最优工艺参数组合进行CAE模 拟,发现开关面板的翘曲变形得到较大的改善。通过实际注射试验验证了CAE模拟的结果。     

基于响应面模型和灰色关联度的板料成形工艺参数优化

以非线性有限元分析软件Dynaform为平台,基于二阶响应曲面法和灰色关联度,对非标准盒制件冲压成形工艺 参数寻优。首先,利用正交试验法获取不同因素的不同组合下的减薄率数值;再采用灰色关联度理论,找到对该盒形件 最大减薄率起主要影响的2个因素即等效拉延阻力和压边力;基于响应曲面模型,利用Design Exper软件,结合中心复合 设计法( CCD)建立优化目标和主要影响因素的二次回归模型;据成形极限图(FLD)的曲线设置板料的目标函数,可求得 等效拉延阻力和压边力的最优解。通过对比优化前后的数值模拟结果可知,优化后的冲压参数可以有效提高板料成形 性能和质量。     

基于DEFORM-3D的不锈钢切削力有限元仿真

为更好地研究金属材料的切削加工过程,以DEFORM-3D软件为平台,利用有限元方法对0Cr18Ni9不锈钢的切削过程进行了建模与仿真,分析0Cr18Ni9不锈钢的切削力变化规律以及切削速度和进给量对其切削力的影响,并同理论计算结果进行对比验证。研究表明,DEFORM-3D软件所得仿真数据与理论计算结果吻合度较高,说明仿真结果具有较高的可信度,为系统地研究金属的切削过程提供了一种新的途径。     

飞行平台罩的爆炸成形

通过飞行平台罩的爆炸成形实验,对薄板深拉延爆炸工艺进行了有效的分析和探讨。从爆炸成形工艺参数上看,当板料相对厚度t/D较小,且形状较复杂,相对拉深深度W/D又较大时,其成形难度也较大。飞行平台罩大体上属于这一类型问题。本实验的结果也适用于其它材料类似零件的爆炸成形工艺。     

机顶盒前壳翘曲变形模拟分析及工艺优化设计

翘曲变形在注塑模具生产过程中已经成为日益凸显的问题,对产品精度有着重要的影响。机顶盒作为注塑件产品,其前壳材质为塑胶材料(ABS),装配后要求无浇口痕迹,表面光滑,结合处不能刮手,对变形特别是翘曲变形有较高的要求。通过Moldflow软件对某公司机顶盒前壳进行了翘曲变形模拟分析,确定了翘曲变形产生的原因,分析了影响翘曲变形的关键因素,并通过优化工艺参数和改善冷却系统,达到了减少翘曲变形的目的,与传统试验法相比,可有效缩短生产周期,保证生产质量,从而提高了企业生产效率,节约了生产成本。     

基于响应面法的单座阀阀杆预锻工艺优化

为解决单座阀阀杆实际锻造生产中预锻坯料摆放定位不准的问题,课题组提出了开设等效阻力墙的模具优化方案。基于响应面法对坯料初始温度、飞边厚度及等效阻力墙高度3个参数进行了优化设计,分析了各参数分别对最大模具应力和模具磨损深度的影响规律,确定了最佳参数组合为：初始坯料温度1 150 ℃,飞边厚度6 mm,等效阻力墙高度2.45 mm,对应的模具磨损深度的期望值为5.67×10-5 mm,模拟验证值为6.24×10-5 mm,优化目标相比优化前均有明显改善。课题组通过试验验证了优化结果的可靠性。     

钢和铝异种金属焊接变形研究

针对目前钢/铝异种金属薄板在焊接时,存在的焊接热变形、焊接质量差、使用性能低等缺点,采用有限元法对薄板件焊接过程进行模拟。通过不同参数组合,得出了x和y方向的焊接变形量;讨论了焊接工艺参数对焊接热变形的影响规律。结果表明：焊接电流对焊接变形影响最大,且v方向的变形量是x方向的2倍;同时,选用多层等厚焊件或者厚度较薄的板件在上层,可以大大减小变形量。因此,通过合理的焊接工艺参数来降低焊接变形量,对提高车身焊接质量具有重要的意义。     

基于正交试验的遥控器双色前壳翘曲变形优化

针对某遥控器前壳在双色注塑成型过程中的翘曲变形对装配质量及产品整体外观的影响,提出了基于正交试验和AMI数值模拟的双色塑件翘曲变形快速优化方法。利用AMI有限元分析软件对遥控器前壳进行双色注射成型数值模拟,采用多因素交互正交试验的方法获得两种材料在不同工艺参数组合下的翘曲变形量,以翘曲变形量最大值最小为研究目标,对试验结果进行极差和方差分析,从而确定不同工艺参数对试验结果影响的重要性,并最终确定了产品翘曲变形最小的最优工艺参数组合。结果表明该优化方法可以快速优化双色塑件在成型过程中的翘曲变形量。     

环形拉深筋阻力计算及影响因素分析

拉深筋可以用来防止内皱的出现，本文对环形拉深筋的变形机理进行了理论分析和试验研究，讨论了筋的结构参数对拉深力以及筋的阻力的影响。其结果是：上述三种力的大小主要受板料对筋的最终包角、筋及槽的圆角半径三因素影响。     

具有智能化特征的冲裁级进模工步设计

给出将专家系统引入冲裁级进模的工步设计过程,利用ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４提供的ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ对冲裁件图形进行预处理,建立起基于关系型数据库的知识库和事实库,提出了分级推理,二次排序的推理机制,模拟了专家的设计过程。     

齿轮空心坯正挤压工艺参数对同心度的影响规律研究

针对行星齿轮空心坯正挤压时零件内孔和外圆的同心度差的问题,应用有限元塑性软件DEFORM-2D对该零件成形过程中的金属流动规律进行数值模拟分析,采用追踪点方法研究了下凸模与凹模之间的径向偏移误差、工作带、锥顶角对下凸模弯曲变形的影响规律。模拟结果表明:控制下凸模与凹模之间的径向偏移误差大小、合理选择工作带长度和锥顶角都有利于减轻下凸模弯曲变形,从而保证零件的同心度。工艺试验结果表明:减小径向偏移误差、选择最佳工作带长度和锥顶角能有效改善零件的同心度。     

光学球罩真空吸附装夹结构设计

为了改善光学球罩表面加工过程中效率低、装夹繁琐等问题，课题组设计了一种针对光学球罩的真空吸附装夹结构。选用“2转动+1摆动+微量进给”的加工工艺对光学球罩的内外表面进行磨削和抛光，并设计了中空的转台结构；分析球罩装夹时所需要的真空负压并验证在此真空负压下球罩在加工过程中不会出现滑移；运用Workbench软件仿真球罩 装夹头模型在加工过程中的变形量。仿真结果表明：在相同参数下内装夹头模型的变形量大于外装夹头；作为装夹头材料，45钢抗变形效果优于铝合金；模型的变形量随磨削力的增大而增大；真空负压及砂轮尺寸对变形量影响较小。该研究有助于提高球罩表面加工的质量和效率。     

带法兰盘的阶梯轴冷镦挤成形工艺研究

为了研究法兰盘阶梯轴零件成形过程,确定其合理的工艺方案,课题组运用Deform 3D软件对带法兰盘阶梯轴零件镦挤过程进行数值模拟。通过模拟结果对初定工艺方案进行分析,确定了3步成形工艺,并对该工艺进行改进。基于正交试验对改进工艺进行优化,综合模具载荷、折叠角大小和分布及应力分布等因素,确定了最佳的工艺方案。结果表明：采用3步成形工艺时,对法兰盘进行2步镦粗成形,即采用挤压法兰盘1次镦粗 法兰盘2次镦粗成形工艺,该工艺可有效降低模具载荷、折叠角的角度和面积及零件应力;且当压力机工作速度为5 mm/s,法兰盘拐角处模具圆角半径为5 mm,摩擦因数为0.05时,工件成形质量较优。通过实际生产获得了表面质量良好的法兰盘阶梯轴零件。     

电极形状对铝合金薄板凸焊影响的有限元分析

凸焊过程的焊接电流和焊接压力是影响焊接结构质量的重要工艺参数.利用有限元分析软件Simufact-welding建立了多场耦合的凸焊有限元仿真模型,研究了6063铝合金薄板凸焊过程中电极形状对焊核尺寸和残余应力的影响.结果表明,当焊接电流35kA、焊接压力5kN时,采用C型电极能够在相同的电流和压力下,得到最小的焊核尺寸以及最小的接头变形量.经过实验对比,发现C型电极的变形量最小而D型电极的变形量最大,其仿真结果基本能够代表实验结果,因此,该仿真方法能够较为准确地为真实焊接过程提供方向性指导.