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轿车转向节闭塞挤压成形过程研究

塑性工程学报 2006年第6期13卷 11-14页

作者：赵德颖孙惠学燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

文章提出了轿车转向节精密成形新工艺。针对挤压带式闭塞挤压精密预制坯的成形过程,以DEFORM软件为工具,研究了冲头形状、挤压带长度、模具工作温度、润滑等条件对成形工艺的影响,确定了成形过程中需采用的工艺参数。采用该工艺不仅能... 详细信息

文章提出了轿车转向节精密成形新工艺。针对挤压带式闭塞挤压精密预制坯的成形过程,以DEFORM软件为工具,研究了冲头形状、挤压带长度、模具工作温度、润滑等条件对成形工艺的影响,确定了成形过程中需采用的工艺参数。采用该工艺不仅能提高材料利用率,还能够降低挤压力和提高模具使用寿命,对于其它复杂枝杈类锻件的成形,具有重要的指导意义。

关键词：转向节精密成形闭塞挤压预制坯挤压带

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轿车转向节闭塞挤压精密成形新工艺研究

轿车转向节闭塞挤压精密成形新工艺研究

作者：赵德颖燕山大学

学位级别：硕士

转向节是轿车关键零件之一，为安全件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩并承受前轮刹车制动力矩，因此对其机械性能和外形结构要求非常严格，制造难度大。如何采用高效、节能的方法生产出优质的轿车转向节零件，成为生产中亟待解决的... 详细信息

转向节是轿车关键零件之一，为安全件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩并承受前轮刹车制动力矩，因此对其机械性能和外形结构要求非常严格，制造难度大。如何采用高效、节能的方法生产出优质的轿车转向节零件，成为生产中亟待解决的问题。本文以复杂零件的精密成形为指导思想，根据闭塞挤压成形理论，结合热挤压技术，针对轿车转向节零件的自身特点，提出轿车转向节零件的闭塞侧弯挤压精密一步成形法和闭塞侧弯挤压精密预制坯与开式终锻相结合的两步成形法两种工艺。以UGII和DEFORMTM软件为工具，分别对一步成形法和两步成形法挤压带式闭塞挤压精密预制坯工序进行了三维热力耦合有限元分析，得到了成形过程中金属的流动规律，应力、应变、速度和温度的分布情况以及行程——载荷曲线;并且针对一步成形法，考察了主要成形参数对金属流动和挤压力的影响以及冲头速度对温度场的影响，并以此为根据确定了主要成形参数。对于一步成形法，本文还进行了物理模拟实验研究，验证了数值模拟结果的正确性和闭塞挤压工艺的可行性和先进性。本工艺实现了金属在一次行程内完成侧弯挤压，从而大大简化了轿车转向节零件的生产工艺，降低了生产成本，为轿车转向节零件的国产化提供了一条行之有效的途径，并且扩宽了闭塞挤压工艺的应用范围，为类似的枝杈类零件的精密成形提供了借鉴。

关键词：精密成形,转向节,闭塞挤压,数值模拟,实验研究

基于响应面法的枝杈类锻件挤压成形折叠缺陷参数化研究

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塑性工程学报 2019年第4期26卷 34-39页

作者：赵德颖宋培育张连东燕山大学河北省重型智能制造装备技术创新中心

以枝杈类锻件挤压成形过程中枝杈根部产生的折叠缺陷为研究对象,采用数值模拟、响应面法及试验相结合的方法进行研究,将影响折叠缺陷程度最大的3个参数,即挤压速度v、冲头底锥相对直径d/D和模具圆弧外端与冲头环形平面距离h作为设计变量... 详细信息

以枝杈类锻件挤压成形过程中枝杈根部产生的折叠缺陷为研究对象,采用数值模拟、响应面法及试验相结合的方法进行研究,将影响折叠缺陷程度最大的3个参数,即挤压速度v、冲头底锥相对直径d/D和模具圆弧外端与冲头环形平面距离h作为设计变量,建立了枝杈根部最大折叠长度Llap的目标函数关系式。研究结果表明,增大挤压速度v、模具圆弧外端与冲头环形平面距离h以及减小冲头底锥相对直径d/D均可减小折叠长度,并且对最大折叠长度Llap影响的主次顺序为d/D>h>v。试验结果与数值模拟结果均验证了Llap函数表达式的正确性,3种方法所得最大折叠长度误差为5.44%~15.02%。

关键词：枝杈类锻件最大折叠长度响应面法挤压成形

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枝杈类锻件挤压成形折叠缺陷影响参数分析

塑性工程学报 2018年第1期25卷 41-45页

作者：赵德颖张连东朱恩领燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室

面向枝杈类锻件挤压成形过程中的折叠缺陷,基于正交设计法,采用数值模拟与实验相结合的方法研究成形参数对折叠缺陷的影响。数值模拟结果表明：折叠长度随冲头底锥相对直径d/D（d为冲头底锥直径,D为挤压筒直径）、枝杈角度α的增大而增... 详细信息

面向枝杈类锻件挤压成形过程中的折叠缺陷,基于正交设计法,采用数值模拟与实验相结合的方法研究成形参数对折叠缺陷的影响。数值模拟结果表明：折叠长度随冲头底锥相对直径d/D（d为冲头底锥直径,D为挤压筒直径）、枝杈角度α的增大而增大,随枝杈根部圆角半径r、模具圆弧外端与冲头环形平面距离h的增大而减小。通过极差分析,发现对折叠长度的影响程度依次为：冲头底锥相对直径d/D,模具圆弧外端与冲头环形平面距离h,枝杈角度α,圆角半径r。挤压成形实验的实验结果与数值模拟结果相吻合,验证了数值模拟的准确性,可供枝杈类锻件的无缺陷锻造参考。

关键词：枝杈类锻件挤压成形折叠缺陷成形参数正交设计

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枝杈类锻件挤压过程折叠缺陷形成研究

塑性工程学报 2017年第2期24卷 10-16页

作者：赵德颖张连东朱恩领赵明鑫燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

枝杈类锻件是工程领域中广泛应用的一种关键零件。采用数值模拟方法揭示枝杈类锻件挤压成形过程中极易出现的折叠缺陷的形成机理,通过节点示踪法追踪了折叠缺陷的演化过程,研究了挤压过程中的应变场、速度场、温度场,获得了挤压过程中... 详细信息

枝杈类锻件是工程领域中广泛应用的一种关键零件。采用数值模拟方法揭示枝杈类锻件挤压成形过程中极易出现的折叠缺陷的形成机理,通过节点示踪法追踪了折叠缺陷的演化过程,研究了挤压过程中的应变场、速度场、温度场,获得了挤压过程中金属流动规律,明确了折叠缺陷的形成过程。通过对枝杈类锻件挤压时变形金属的流动规律的试验研究,验证了数值分析及结果的正确性。数值模拟和试验结果表明,通过减小冲头底锥相对直径和摩擦因子或增大模具圆弧外端与冲头环形平面距离,可以有效抑制或消除折叠缺陷。

关键词：枝杈类锻件折叠缺陷挤压过程形成机理

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挤压工艺参数对枝杈类锻件折叠缺陷的影响

塑性工程学报 2018年第2期25卷 99-105页

作者：赵德颖张连东朱恩领王亚丛燕山大学先进制造成形技术及装备国家地方联合工程研究中心

针对枝权类锻件挤压成形过程中枝权根部出现折叠缺陷的问题，基于DEFORM-3D体积成形软件研究了工艺参数对金属流动及折叠缺陷的影响规律。通过数值模拟和试验研究，发现改变枝权角度等工艺参数，可有效改变枝权根部成形时金属的流动状... 详细信息

针对枝权类锻件挤压成形过程中枝权根部出现折叠缺陷的问题，基于DEFORM-3D体积成形软件研究了工艺参数对金属流动及折叠缺陷的影响规律。通过数值模拟和试验研究，发现改变枝权角度等工艺参数，可有效改变枝权根部成形时金属的流动状态，减小或消除折叠现象。研究结果表明，最大折叠长度Llap随模具圆弧外端与冲头环形平面距离h、冲头挤压速度w的增大而减小，随枝权角度α的增大而增大；当枝权角度为定值时，减小冲头底锥相对直径d／D值或采用双向挤压可显著降低折叠缺陷的产生。

关键词：枝杈类锻件折叠缺陷挤压工艺数值模拟

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数值模拟在轿车转向节闭塞挤压成形中的应用

热加工工艺 2007年第13期36卷 74-77页

作者：赵德颖孙惠学苏升贵燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

轿车转向节是轿车上的关键零件,对尺寸精度和产品质量要求很高。应用常规塑性成形方法,工序多、能耗大。闭塞锻造技术是近年发展起来的精密成形技术。以捷达轿车转向节为研究对象,制定了挤压带式可分凹模闭塞挤压精密预制坯和开式终锻... 详细信息

轿车转向节是轿车上的关键零件,对尺寸精度和产品质量要求很高。应用常规塑性成形方法,工序多、能耗大。闭塞锻造技术是近年发展起来的精密成形技术。以捷达轿车转向节为研究对象,制定了挤压带式可分凹模闭塞挤压精密预制坯和开式终锻成形相结合的“一火两锻”成形工艺。预锻件的成形质量直接影响到整个工艺流程,因此,以DEFORM软件为工具,重点研究预锻件成形过程中的关键工艺参数,如挤压带的长度、冲头尺寸、合模力和挤压力的关系,对于该工艺的实际应用具有重要参考价值。数值模拟结果表明,该工艺是可行的,而且具有降低能耗及材料利用率高的显著优点。

关键词：转向节闭塞挤压预制坯工艺参数挤压带