罗建阳[1]2003年在《转向油泵定子成形工艺研究及实验验证》文中研究表明转向油泵定子是传动系统的重要零件。由于转向油泵定子的内部形状复杂，零件壁厚分布不均，金属流动规律难于掌握，目前人们对这种非均匀壁厚锻件的温挤压成形工艺研究几乎没有，其成形工艺及生产用模具结构并未达到最优化。 本论文采用先进的数值分析方法——有限元法，结合金属在温挤压成形过程的具体特点，详细论述了叁维问题的刚粘塑性有限元法，介绍了金属塑性成形过程的分析方法，以及刚-粘塑性有限元法的基本理论，建立了刚-粘塑性模形，推导了基于Lagrange乘子法和过应力模形的刚粘塑性有限元列式，并对转向油泵定子的成形工艺过程进行了研究分析。 本课题根据上述理论，利用有限元数值模拟仿真软件DEFORM-3D，对转向油泵定子温挤成形工艺过程进行模拟仿真分析，优化了油泵定子的成形工艺及模具参数。论文具体分析研究了不同成形工艺过程中金属流动的特点，并对不同凸模行程下温挤成形过程中的金属流动特点、坯料连皮厚度(底部高度)与温挤压成形工艺中的轴向界限尺寸的差值对金属变形阶段的影响进行了分析，获得了坯料在不同凸模行程下的等效应变场、速度场等场变量及凸模行程-载荷曲线，同时对油泵定子成形过程的影响因素等进行了分析，优化并获得了合理的温挤成形工艺及模具参数。最后，利用模拟优化获得的各项工艺参数进行生产实验，得到实际生产出的合格油泵定子件，并将模拟结果与生产实验结果进行比较。 通过本课题的研究，解决了油泵定子在工程实际中存在的问题，利用本论文的研究成果可以生产出符合厂家要求的合格的油泵定子零件。同时，本论文的研究成果对非均匀壁厚锻件的温挤压成形工艺研究有重要的指导意义及实用价值。
刘景民[2]2016年在《重型车半轴套管镦挤成形工艺的研究》文中指出在汽车制造技术迅猛发展的今天,各大汽车厂商不仅仅在整车性能上进行激烈的竞争,在汽车零部件生产上的竞争也日趋激烈,包括新材料的应用、新的成形工艺的研发,这些方面都备受业内关注。其中,与驱动桥壳相连接的半轴套管是主要的、必不可少的零件,承受着整车的全部重量,并且在汽车行驶的过程中,承受着复杂的交变应力,所以说半轴套管的质量是否过关与乘客的生命财产安全息息相关。现在半轴套管的成形技术虽然已经很成熟了,但是普遍采用的成形方案是以棒材为原材料,然后进行多工步成形。这样的成形方案不仅材料利用率低,而且由于工步多,严重影响生产效率,增大了制造误差,造成废品率很高。为了彻底解决以上缺陷,各大厂家积极研发最新的成形工艺,以用来降低成本,以能够适应目前的竞争激烈的汽车零部件市场。所以吉林大学作为汽车行业研发的先锋,提出了以管坯为原材料的一次镦挤成形工艺。本文通过认真分析现有的半轴套管的成形方案,大胆提出了以管坯为原材料的一次镦挤成形工艺,彻底的摒弃了以往的繁琐工序,效率得到大大提高,成本显着降低。一旦实现量产,前景不可估量。本文针对半轴套管新的成形工艺主要对以下几个方面的内容进行了研究:(1)本文根据管材成形的相关理论及半轴套管的几何形状特征,设计了半轴套管锻件图,并通过后期的有限元仿真模拟及实验,验证了锻件图的合理性。依据金属塑性成形前后体积相等的原则及所设计的锻件图,详细计算了管坯的尺寸。最终确定了以管坯为原材料的一次镦挤成形工艺。(2)利用成形软件DEFORM-3D进行有限元仿真模拟,不仅能够验证前边设计的锻件图的合理性,又通过对半轴套管成形结果的详细的分析,论证了以管材为原材料的一次镦挤成形半轴套管的合理性。并且利用正交试验,通过对几个重要的影响参数的优化,探讨了各个影响参数对成形结果影响的大小,并且找到了使得成形载荷最小的工艺参数组合。(3)由于本文中采用的是卧式液压镦锻机成形半轴套管,无先例可以参考,所以设计模具时带来了很大的困难,从多种方案中优选以后,采用了本文所设计的模具结构,凹模分为上下凹模,利用垂直液压缸带动上凹模进行上下行进,用来与下凹模进行开合。其中凹模又创新性的采用了镶块结构,压紧镶块与成形镶块分割开来,有利于模具的更换。在水平方向上,凸模在液压缸的带动下对管坯进行镦挤。(4)针对现有的卧式液压镦锻机进行了详细的理论分析,证明了其能够满足本文中半轴套管的成形。(5)针对以上的研究内容,在车桥厂进行了样件的试制,验证了以上研究内容的合理性。(6)从工程应用价值方面进行分析,证明了本文所研究的成形工艺能够达到高效、经济、环保的效果。
孙昊[3]2016年在《汽车发电机爪极组合模具结构及工艺优化》文中研究指明爪极是汽车发电机系统的重要组成部分,也是一种成形难度大、精度要求高的精密模锻件。随着车载电器技术的不断进步和发展,对爪极的发电性能提出了更高的要求。在精密模锻中,爪极锻造模具开裂、磨损等非正常失效也是生产中的瓶颈,因此如何通过改善爪极锻造模具的结构和工艺来提高模具的使用寿命是企业亟需解决的问题。首先本文简要介绍了国内外公司采用的爪极制造工艺以及国内外学者对爪极塑性成形技术的研究现状。爪极的种类繁多,本文以一种带凸台的爪极为研究对象,采用UG对爪极及其精密模锻模具进行叁维建模,采用有限元软件Deform-3D对爪极精密锻造成形过程进行模拟,得到了爪极的成形载荷曲线、预锻模具的主应力分布以及终锻模具磨损分布,从模拟分析中发现模具开裂和磨损失效的原因。根据预锻模拟结果,提出叁种预锻组合模具的方案,方案一:预应力圈组合模具;方案二:凸台-型腔-预应力圈组合模具;方案叁:凸台-极爪内腔-外腔-预应力圈组合模具。对比分析叁种方案的模拟结果,结果表明:在方案二中,金属能够顺利地充满模具型腔,成形过程中不会产生锻造缺陷,而且在模具易开裂处的最大应力得到了较大的降低。为了获得最合理的组合模具结构,设计了多目标正交试验,得到了最优的预锻组合模具结构。对于终锻模具磨损失效,采用GA-BP模型建立了锻造工艺参数与终锻模具磨损以及成形载荷之间的映射关系,并验证了该模型的可靠性,为预测终锻模具磨损失效提供了理论指导。最后,对最优预锻组合模具结构进行生产验证,结果表明:最优预锻组合模具具有良好的成形性能以及较高的使用寿命。本文将爪极的精密锻造工艺、有限元模拟机理、多目标优化模型、人工智能相结合,缩短了产品的开发周期、改进了爪极预锻模具结构和精密模锻工艺、提高了模具寿命。本文的研究成果对爪极实际精密锻造工艺提供了理论指导,并为相似锻件的精密锻造工艺及改进提供了理论指导和依据。
吴汉卿[4]2016年在《汽车车桥直拉杆闭式径向温挤压成形研究》文中提出随着改革开放以来社会的发展,我国已经成为世界上汽车保有量最大的国家。车桥拉杆作为汽车转向总成中的重要零件,其性能好坏直接影响汽车行驶的安全性,因此,例来备受零件生产商的关注。传统拉杆生产存在着材料利用率低、产品质量相对较差、工人劳动条件恶劣、模具寿命短等问题,无法满足行业“近净成形”及“绿色制造”的发展要求。在此背景下,本文提出了一种汽车拉杆闭式径向温挤压成形新工艺,研究了拉杆成形过程中温度变化、金属流动特点、成形力计算及成形设备选取、坯料尺寸优化、模具结构设计等内容,完善了拉杆闭式径向挤压成形工艺。拉杆成形既不属于平面问题也不属于轴对称问题,计算成形力比较困难。本文以主应力法与功平衡法,分别建立数学模型,获得拉杆总挤压力的计算公式。根据挤压力大小优选挤压设备,最终确定公称压力为1500kN的双动油压机。本文借助有限元模拟软件DEFORM-3D对拉杆成形的热力耦合问题进行了模拟,分叁个阶段完成。分析结果可知,温度对拉杆关键部位的成形有直接影响,若球接凹槽处温度降低速度过快,则会因金属流动不充分而出现挤压缩尾。最终确定以40Cr为坯料的拉杆成形模拟,温度控制在740~760℃为宜。对拉杆挤压时的金属流动情况进行了研究,从有限元软件中可清楚看到金属各点的流动趋势。由模拟结果可知,在金属未进入径向枝丫之前,主要在模腔内发生带有凹槽的镦粗变形。当发生径向挤压时,金属流动方向突然发生改变,与垂直轴线呈一定角度进入凹腔,再加之金属与模腔的摩擦作用,金属流动出现紊流,流动不均匀性严重,若不以润滑剂改善挤压条件,很容易发生折迭及角隙填充不满的情况。设计了钨钼钢汽车直拉杆挤压模具,根据成形特点及经验公式优化型腔尺寸。最后在压力机上进行拉杆挤压试验,对成品制件出现的问题进行了分析,并提出改进措施。试验结果与理论分析及模拟结果具有较好的一致性,表明拉杆径向温挤压成形工艺是可行的,为该工艺的推广积累了经验。
参考文献：
[1]. 转向油泵定子成形工艺研究及实验验证[D]. 罗建阳. 重庆大学. 2003
[2]. 重型车半轴套管镦挤成形工艺的研究[D]. 刘景民. 吉林大学. 2016
[3]. 汽车发电机爪极组合模具结构及工艺优化[D]. 孙昊. 江苏大学. 2016
[4]. 汽车车桥直拉杆闭式径向温挤压成形研究[D]. 吴汉卿. 青岛理工大学. 2016