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冷挤压成形过程的有限元分析姓名：某某班级：学号：指导老师：完成时间：摘要：本文以汽车铝合金缸套作为研究对象，对其挤压成型工艺进行了有限元分析。
研究不同的挤压速度对合金的等效应力、挤压力、等效塑性应变和最大剪切应力的影响。
研究结果表明，在挤压过程中，挤压速度对等效塑性应变和挤压力有明显影响，并且在模具拐角处产生了应力集中。
关键字：挤压速度；有限元分析；冷挤压；铝合金缸套；挤压力。
引言：在铝合金缸套的成形工艺中，将喷射沉积成形高硅铝合金管挤压成厚壁管是关键性技术。
由于工艺复杂，参数较多，使用传统实验方法，将需要大量的时间、人力、物力，从而导致成本高、制造周期厂长。
采用数值模拟技术则可以很好的解决这一问题。
通过数值模拟，可以对成形过程进行分析，研究不同工艺参数对成形的影响，从而确定工艺参数，继而降低生产成本，极高经济效益。
在金属塑性成形的数值模拟方法上主要有上限元法（Upper Bound Method）、边界元法（Boundary Element Method）和有限元法（Finite Element Method）。
上限元法常用于较为简单的准稳态变形问题；而边界元法主要用于模具设计分析和温度计算；对于大变形的体积成形，变形过程呈非稳态，形状、边界、材料性质等都会发生很大的变化，有限元法可由实验和理论方法给出的本构关系、边界条件、摩擦关系式，按变分原理推导出场方程根据离散技术建立模型，从而实现对复杂成形问题进行数值模拟、分析成形过程中应力应变分布及其变化规律，由此提供较为可靠的主要成形参数。
ANSYS软件是由美国ANSYS公司研制、开发的大型通用有限元分析软件。
该软件提供了丰富的结构单元、接触单元、热分析单元及其它特殊单元，能解决结构静力、结构动力、结构非线性、结构屈曲、疲劳与断裂力学、复合材料分析、压电分析、热分析、流体动力学、声学分析、电磁场分析、耦合场分析、优化设计等诸多问题，它广泛地应用于国防、航空航天、汽车、船舶、能源、机械电子工程等领域中，是应用最为广泛的有限元软件。
内齿轮冷挤压参数优化设计及模具寿命预测【摘要】将正交试验设计方法和冷挤压数值模拟方法相结合，评估了冷挤压过程中参数：凹模锥角、摩擦系数和挤压速度对成形力的影响，并确定最优的工艺参数组合。
以汽车减速轴为例，分组建立了冷挤压件和模具的有限元模型，运用正交试验方法进行分组仿真分析，通过对轴向挤压力数据的方差分析，确定最优的工艺参数组合，并根据优化后的参数，对模具的寿命进行预测。
试验方法对实际工艺设计具有指导意义。
【关键词】冷挤压工艺参数，数值模拟，正交试验，寿命预测Optimization For Cold Extrusion Parameters Of Inner GearAnd Die’s Life PredictionAbstract: combining the orthogonal experiment with cold extrusion simulation, the parameters of the cold extrusion process, such as hail-cone-angle of the bottle die, friction coefficient and punch speed, were generally studied and the load on the dies was evaluated. Then the optimization of the parameters were obtained. Taking an automobile shaft as an example, the FEA models were built, and the orthogonal experiment was conducted to make plans for simulation. With the statistical analysis of the variance on Z load, the optimization of parameters were obtained, and the life of mold was predicted, which could provide guidance in the producing design.Key words: cold extrusion processing parameters, numerical simulation, orthogonal experiment,life prediction1 引言汽车起动机减速轴是起动机的重要零部件之一，在汽车起动时起传递转矩和力的作用。
汽车齿轮冷挤压模具尺寸补偿数值模拟汽车齿轮是汽车传动系统中的重要零部件之一。
为了保证汽车齿轮的高精度和长寿命，汽车齿轮生产过程中需要使用冷挤压模具。
由于模具在使用过程中会受到热胀冷缩等因素的影响，模具的尺寸大小也会有所变化。
因此，对汽车齿轮冷挤压模具的尺寸进行适当的补偿是非常必要的。
汽车齿轮冷挤压模具尺寸补偿数值模拟是一种有效的方法，通过对模具的尺寸大小进行数值模拟，可以准确地预测模具的尺寸变化规律，为模具制造和使用提供重要的技术支持。
首先，需要根据汽车齿轮的要求，确定相应的模具尺寸。
模具尺寸的确定需要考虑到齿轮的模型、材料、加工工艺等因素。
然后，将模具的CAD图纸导入到数值模拟软件中，进行尺寸补偿数值模拟。
在数值模拟的过程中，需要考虑到模具的材料、尺寸、温度等因素。
通过建立数值模型，将各种因素考虑进去，可以准确地预测模具的尺寸变化规律。
通过对数值模拟结果的分析，可以得出补偿数值，进一步优化模具的设计。
在进行数值模拟时，需要注意以下几个方面：1. 模具的材料选择要考虑到热膨胀系数及其变化规律，避免误差；2. 温度的选择要与加工工艺相符合，避免误差；3. 模具的尺寸及其变化规律要与实际情况相符合，避免误差；4. 在分析模具尺寸的变化规律时，需要对模具的各个部分进行分析，避免遗漏。
总之，汽车齿轮冷挤压模具尺寸补偿数值模拟是一项非常重要的工作。
通过科学的方法进行模拟分析，可以准确地预测模具的尺寸变化规律，并为模具的制造和使用提供科学的依据，从而保证汽车齿轮的高精度和长寿命。
在实际应用中，汽车齿轮冷挤压模具尺寸补偿数值模拟不仅可以确保汽车齿轮质量，还可以减少生产成本和生产周期。
传统的模具设计需要通过反复试验来优化模具的设计，费时费力，而采用数值模拟方法则可以提高优化效率，节省成本和时间。
此外，汽车齿轮冷挤压模具尺寸补偿数值模拟还可以帮助制造商掌握模具的使用寿命和替换周期。
通过对模具的使用寿命进行预测，制造商可以在适当的时间进行检修或更换模具，避免使用过期模具带来的事故风险，确保生产过程的安全性和稳定性。
双凸模冷径向挤压十字轴的模拟严健鸣;王成勇;朱取才;周慧杰【摘要】针对十字轴零件特征,设计了十字轴零件的一次性冷挤压成形工艺,基于有限元分析软件Deform-3D平台,对十字轴冷挤压成形过程进行模拟.通过有限元数值模拟,对十字轴挤压过程中金属径向流动、加载载荷变化、内部的等效应力分布等做了分析,为汽车十字轴零件的单道次挤压成形生产提供数值参考.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2013(005)002【总页数】5页(P51-54,58)【关键词】十字轴;径向挤压;冷成形;有限元法【作者】严健鸣;王成勇;朱取才;周慧杰【作者单位】合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG376.3十字轴，又称十字节或万向接头，是汽车动力系统中实现动力角度传递的关键零件之一，在汽车的动力传动结构中装配于万向节组件使用。
目前市场上十字轴产品大多采用模锻和胎模锻成形方法得到[1－4]，其主要工艺流程包括:下料、加热、预成形、成形、切边去毛刺以及后续的机加工直至成品。
十字轴生产的传统工艺中，存在生产工序繁多、材料利用率低和生产成本高等缺陷，这些都不符合构建资源节约型和环境友好型社会的要求，因此生产企业希望将生产方式改为冷挤压加工方式，多道次挤压改为单一道次挤压，以达到高效、低耗、低成本、环保的目的，文中基于这个目标尝试对单一道次十字轴挤压成形进行有限元模拟。
针对十字轴传统制造工艺存在的缺点，近年来国内外的一些汽车公司及科研单位为满足市场需求，研究了将冷挤压成形技术应用到十字轴类的零件生产中，取得了进展并获得了可观的经济效益。
佳木斯大学的金广柱等[2]针对十字轴的结构特点，设计了十字轴复动成形工艺，应用Deform软件对不同成形方案的金属流动情况进行数值模拟，确定了最优的工艺方案，并通过物理实验证明了工艺的可行性。
上海交通大学的左旭[3]等论述了径向挤压中金属材料的流动规律，这些流动规律为径向挤压工艺方案的设定和径向挤压工艺有限元的模拟提供了一种新途径。
