摘要：分析金属流动规律,是研究楔横轧螺旋齿成形规律的重要方法。采用DEFORM-3D有限元软件模拟梯形螺旋齿的成形过程,对不同截面上的分析点成形过程进行追踪,获得成形过程轧件径向、轴向金属流动规律。受模具齿形顶部及侧壁挤压作用,在不同位置,轧件上各螺旋齿底部径向金属变化基本相同,轧件齿顶径向流动差别稍大;大部分轴向金属流动量与初始点距轧件中心距离成正比,处于轧件侧壁处金属流动情况略有差别;轧件齿形两端部金属的轴向流动量较大,径向流动量较小。由实验轧件获得的金属流动规律与模拟结果一致。该金属流动规律对模具孔型设计提供了依据。

摘要：通过数值模拟和试验验证,揭示了带凸台套筒零件成形过程中金属流动的规律。结果表明:金属流动过程中体积不变,当金属流动空间逐渐增大时,金属沿平行于模壁,阻力最小方向流动;温挤压铝合金坯料时,金属黏度较大,外表面粘于模具,内部流动金属反作用于凸模,产生粘模现象。在一定范围内提高温度,减小挤压力,能够减小粘模现象的发生率。在合理的成形温度和模具设计条件下,可以实现套筒零件的良好成形。

摘要：通过对具有不同高宽比,并有Z、Ч、H字形断面形状的钛合金高筋薄腹板框结构件的等温成形过程进行物理模拟,发现:无论成形件是何种截面、何种形状毛坯,其充填型槽的能力均随变形量的增大而增大;金属向凸弧方向、宽型腔处的流动速度快于向凹弧方向、窄型腔处;毛坯形状应符合各部位所需金属量与转移路程最短的原则设计;用铝合金模拟钛合金等温成形可较为真实地反映出钛合金等温成形时的流动和充填能力。

摘要：针对汽车十二角半轴螺母热镦成形工艺中存在的工序繁杂、生产效率低、产品性能差、材料利用率低和成本高等问题,设计了一种6工位自动化冷镦成形工艺对其进行替换。通过室温压缩试验建立了40Cr合金钢的Johson-Cook本构模型,同时,利用Deform-3D数值模拟软件完成了各工位的连续成形模拟,并根据螺母各阶段的金属流动规律、填充完整度、截面网格变形情况和断裂趋势等信息分析了冷镦成形工艺的可行性,基于载荷分析预测了成形力大小;然后根据分析结果和成形工艺完成了各工位模具的制作,并通过冷镦机进行了试模制件。结果表明,获得的十二角半轴螺母表面光洁,填充完整,无折叠和裂纹等缺陷,与模拟结果完全吻合,经测量检验,螺母各处尺寸均在公差范围内,符合使用要求,证实了冷镦工艺的可靠性,此冷镦工艺能够取代热镦工艺。

摘要：以某型号弹壳盂子为研究对象,针对初始设计方案拉深成形后盂子中心底厚超差的问题,通过数值模拟分析其原因:第1次拉深过程中,坯料的弯曲变形量过大,使得坯料无约束底部的弯曲半径变小、径向拉应力过大,从而导致坯料底部减薄超差。在此基础上,提出控制坯料第1次拉深成形的弯曲变形量、减少坯料底部径向拉应力的优化方案,数值模拟结果显示,盂子中心底厚达到3.43 mm,中心底厚得到有效提升。采用优化方案进行工艺试制,其结果表明,盂子中心底厚平均值达到3.452 mm,盂子外径、高度和中心底厚均达到了设计要求。数值模拟结果与实验结果的吻合度高,其对实际生产具有指导性作用。

摘要：提出采用辊锻后模锻工艺生产细长变截面非轴对称剑条,并采用有限元法分析剑条的模锻过程。以剑条最复杂截面的模锻过程为研究对象,对比了一道次模锻成形和两道次模锻成形过程中金属材料的流动规律。结果表明:一道次模锻成形过程中,金属材料变形量大且分布不均匀,最大等效应变区域的最大主应力为拉应力,该区域易产生裂纹;预锻和终锻两道次成形后,锻件截面最大等效应变和等效应变的标准差均较大幅度降低。通过正交实验对预锻模具结构开展优化,结果表明,上模凹槽深度对锻件横截面等效应变分布的影响最为显著。与一道次模锻成形相比,预锻模具优化后二道次成形锻件的最大等效应变和等效应变的标准差均显著降低。将上述优化方法用于剑条模锻模具其他截面的设计,制造出了满足实际生产需求的模锻模具。

摘要：利用显式中心差分算法,借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,通过数值模拟,实现了花键冷滚轧成形过程的可视化。根据数值模拟的结果,讨论了齿形误差及其成因;揭示了滚轧过程中金属流动规律和应力变化情况;分析了冷滚轧前轴坯直径与成形后花键最大外径的关系,提出了轴坯直径的修改建议。研究结果为花键改进设计提供了定量依据,同时也为深入研究花键冷滚轧成形机理奠定了基础。

摘要：轮毂轴承是汽车底盘关键性零件,起到支撑车身和转动的作用。现有工艺生产轮毂轴承法兰盘和外圈异形件,产品易出现充填不满等缺陷且模具寿命低。针对该问题,提出了新的法兰盘多工位锻造成形工艺和外圈异形件飞边设计方案,并利用有限元软件DEFORM-3D对法兰盘和外圈成形过程中的金属流动规律。

摘要：基于Deform-3D平台,建立了Conform连续挤压生产大宽厚比铜扁排有限元模型,研究了连续挤压过程中阻流角变化对模具出口处金属流动及相应应力场分布的影响规律,并结合方差分析法获得了模具出口处的流速均方差,观察模具阻流角对扁排成型的影响.研究表明：模具阻流角从3°~15°变化时,随着阻流角的增加,金属流速均方差先增大后减小,其阻流角区域等效应力值以及模具入口处沿挤压方向应力也逐渐增加;在定径带长度一定以及模具载荷允许的情况下,选择3°、5°、15°的阻流角可使模具出口处金属流速相对稳定,扁排成形性较好;当模具容易损坏时,选择3°和5°阻流角既可降低模具载荷又可获得板形均匀的扁排.

摘要：设计了某预制坯形状下的铁座多向锻造成形工艺,通过工业试验得到了铁座样件,针对铁座零件在多向锻造成形过程中产生的折叠、毛刺等缺陷的产生原因进行了分析。通过建立有限元模型,选择合理的模拟参数,采用Deform体积成形软件对铁座多向锻造成形工艺过程进行数值模拟,并结合Deform软件后处理中的点跟踪功能对成形过程中金属的流动规律进行了有限元分析。结果表明:铁座样件粗大毛刺产生的根本原因是试验模具结构设计不合理导致的成形上模合模力剧增,增加量高达3776.82 k N,成形载荷超出了设备的能力范围,使模具在成形过程中未完全打靠;铁座折叠缺陷产生的临界压下量为14 mm,试验过程中9 mm的压下量不足以产生折叠缺陷,折叠缺陷产生的根本原因是热态下铁座预制坯两侧体积块与上模的初始装配间隙过小,上模下行与预制坯一接触便产生了干涉。针对铁座样件缺陷产生原因的分析提出了解决方案,并在模拟条件下得到了成形良好的铁座锻件,验证了预制坯形状的合理性及成形工艺的可行性。