摘要：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.

摘要：针对汽车B柱装配质量存在的问题,提出对B柱零件的装配定位布局进行稳健性设计的方法。以侧围外板为对象,以各定位块的坐标为设计参数,以零件制造偏差和定位偏差为噪声因素设计试验表,进行Taguchi正交试验。以侧围外板与立柱加强板的装配间隙作为衡量装配质量的指标,建立相应的稳健性评价函数并推导出信噪比计算公式。在此基础上利用3DCS软件进行装配偏差仿真,确定稳健设计方案。模拟验证结果表明,与原始定位布局相比,稳健设计后的定位布局的测量超差率显著降低,有效地减小了装配间隙,解决了B柱装配偏差太大的问题,证明了该方法的可行性。

摘要：利用塑性变形过程中金属的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种预制坯设计的新方法—类等势场法,并采用此方法对某齿轮锻件进行预成形设计。利用ANSYS软件得出预制坯形状,以此形状为局部变量,以压机速度、摩擦因数、温度为全局变量,以成形载荷、填充率、晶粒尺寸为优化目标,利用有限元软件DEFORM-3D进行数值模拟,并采用Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对其进行数学建模及优化,最后在预锻工艺参数不变的条件下,得到终锻的最佳工艺参数组合是等势线ξ为0.205 V时的预制坯形状及压机速度为56 mm/s、摩擦因数为0.2、温度为1 000℃。生产实践表明:该方法设计的齿轮与传统方法相比,终锻成形载荷下降40%,材料利用率提高56.7%,而且组织得到细化。

摘要：针对汽车内板件的成形特点,运用Dynaform软件和正交设计模拟不同工艺参数下的成形过程,采用BP(back propagation)神经网络建立工艺参数与成形缺陷之间的网络关系,从而确定合理的工艺参数范围.实验结果表明,工艺相图能够真实地反映板料冲压成形的过程,并对实际的生产具有很好的指导作用.

摘要：分析了铝合金管空拉拔模具的磨损机理,在Deform3D中建立了基于热力耦合的磨损有限元计算模型。采用Archard磨损模型研究了拉拔速度、拉拔长度及摩擦因素对拉拔模具损磨的影响规律。结果表明:模具明显磨损区为锥形变形区末端,在拉拔初期模具磨损最大深度随拉拔速度及拉拔长度呈近似线性增加关系,随摩擦系数的增加而减少且在0.02～0.06和0.2～0.3区间磨损降低幅度很大,而摩擦系数大于0.4以后,变化很平缓,并且在0.3附近磨损深度最小。这对拉拔工艺及模具设计以及模具寿命的预测提供了理论依据。

摘要：引入一种集中性失稳准则,进行胀形工艺的评价。理论推导出AZ31B镁合金管材胀形工艺的集中性极限失稳系数,并提出了胀形过程中最大胀形系数的计算方法。设计不同的凸模下压速度、不同壁厚方案并完成相应的数值模拟。根据对模拟结果进行数据分析发现,凸模下压速度为5m/s、壁厚为1.2mm时最大胀形系数没有超过许用值,认为是合理、安全的。

摘要：直径超过2 m的超大型涡轮盘的锻造载荷接近甚至超过了国内最大压力机的极限(800 MN),是真正的极限制造。因此,保持良好的力学性能和控制锻造载荷是超大型涡轮盘热锻生产过程中必须同时兼顾的2个因素。基于田口法设计了25组不同的热锻参数,采用SNR和ANOVA方法对有限元模拟结果进行多目标优化分析,获得了最优锻造载荷和最均匀细化的再结晶组织,确定了极端制造条件下的最佳工艺参数组合(温度1120℃,应变速率0.06 s^(-1),预锻尺寸985/610/475 mm,模具温度280℃)。各参数对模拟结果的重要性顺序如下:变形温度>应变速率>坯料形状>>模具温度。使用最佳参数组合获得的实验结果与数值模拟结果吻合较好,表明该方法可以避免大量实验和数值模拟工作量,有效地控制超大型锻件的载荷和微观组织。

摘要：以7050铝合金锻件为例,首先利用ANSYS软件得到等势线,即预制坯的形状,与压机速度、温度、摩擦因素一起作为参数变量,把成形载荷、填充率、晶粒尺寸作为目标函数,然后借助Matlab软件建立参数变量与目标函数之间的数学模型,并利用该软件中的优化模块对模型进行多目标优化,得到最佳参数组合,即摩擦系数0.2,压机速度9.8mm/s,坯料温度478℃以及等势线为0.425V时的预制坯形状.通过有限元模拟,证明了该方法的可行性,不仅得出了锻件的最佳参数组合,同时还很好地解决了锻件成形过程中易出现的缺陷,给复杂类锻件预制坯的合理设计提供了一种可行的方法.

摘要：将温锻-冷精整工艺引入汽车某型离合器盘毂的生产中,结合响应面法(RSM)与弹塑性有限元模拟(FEM)对盘毂冷精整工艺参数的多目标优化问题进行研究。以减小终挤压件轴向翘曲角、减小齿面径向回弹量和降低终挤压件最大损伤值为优化目标,并以精整凸模速度、精整凹模半锥角、温锻件与精整凹模间摩擦因数、精整量以及温锻件法兰厚度为优化变量,采用正交试验设计与Design-Expert V8软件进行RSM拟合建模分析,得到终挤压件的齿面径向回弹量与最大损伤值的二阶响应面模型和终挤压件轴向翘曲角的线性响应面模型,并通过FEM验证模型的准确性,其误差绝对值小于6.3%,可用于后续优化。生产实践表明多目标优化后的温锻-冷精整工艺能够生产出表面质量好、尺寸精确的优良盘毂零件。

摘要：采用热物理模拟压缩实验获得退火态20MnNiMo钢在不同温度和应变速率下的真应力-应变曲线,作为计算动态再结晶模型的底层数据。基于d’/dε-’曲线,识别了真应力-应变曲线上能表征动态再结晶演变过程的特征点:临界应变εc,峰值应变εp及最大软化速率应变ε*。引入表征晶体动力学的双曲正弦模型,通过线性回归求解得到动态再结晶激活能Q,建立流变应力本构方程。设计无量纲参数Z/A,对已修正的Avrami方程作线性回归分析,表征了不同变形条件对退火态20MnNiMo钢动态再结晶体积分数演变的影响,并详细描述了动态结晶对应力软化的影响。结果表明:在高应变速率下,在应变后期发生剧烈软化;在中等应变速率下,发生剧烈的软化后趋于稳定;在低应变速率条件下,出现硬化和软化的周期性循环。