嵌入式螺母成型过程分析及建模研究
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pem螺母技术参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述螺母是一种常见的机械零件,用于连接螺纹件,使其固定在松散或可移动的零部件上。
随着工业的发展和需求的不断增加,螺母的类型也日益繁多。
PEM螺母作为一种特殊类型的螺母,在许多领域中被广泛应用。
PEM螺母采用点焊技术将一个或多个嵌入式螺纹永久性地安装在薄板、轻质金属或塑料零部件上。
这种螺母的独特设计可以提供更强大、更可靠的连接。
PEM螺母通常由高质量的不锈钢或碳钢制成,具有良好的耐腐蚀性能和抗拉强度。
PEM螺母的设计原理是通过在材料上创造一个螺纹孔,然后将螺母固定在孔内。
这种设计可以有效地解决松散螺栓和螺纹破坏等问题。
PEM螺母还具有自锁功能,可以确保螺纹连接的稳定性和可靠性。
此外,PEM螺母的安装非常方便快捷,无需额外的工具,只需将螺母插入孔内,并通过压力或挤压使其嵌入在材料中即可。
这种可靠的连接方式可以提高生产效率,并降低成本。
本文将详细介绍PEM螺母的设计原理、功能、材料和制造工艺。
同时,还将探讨PEM螺母在各个领域中的优势和应用范围。
最后,总结PEM 螺母的技术参数,以便读者全面了解PEM螺母的特性和性能。
在实际应用中,选择合适的螺母是确保连接稳定性和安全性的关键,了解PEM螺母的技术参数将有助于正确选择和应用。
1.2 文章结构:本文主要通过以下几个方面来介绍PEM螺母的技术参数。
首先,我们将从引言部分开始,对文章进行概述,介绍PEM螺母的背景和重要性。
其次,在正文部分,我们将详细探讨PEM螺母的设计原理和功能,包括其内部结构和工作原理。
然后,我们将关注PEM螺母的材料和制造工艺,介绍常见的制造方法和材料选择对其性能的影响。
最后,在结论部分,我们将总结PEM螺母的优势和应用领域,以及列举重要的技术参数,为读者提供全面的了解。
通过这样的文章结构,读者将能够系统地了解PEM 螺母的技术参数,对其在实际应用中的重要性和适用性有更深入的认识。
绘制螺母零件图的流程与注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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构建三维螺母模型的方法及其程序设计何勇贵州电力设计研究院,贵州贵阳遵义路133号邮编:5500021螺母的作用与国家标准螺母在设备或零部件中主要是起紧固作用,是不可或缺的元件。
许多机器设备的三维模型的建立必须从螺母开始,下面就来研究如何绘制螺母的三维模型。
首先螺母不能凭想象绘制,根据功能要求的不同螺母也是多种多样的,在我国关于螺母的国标有很多种,我们以其中比较常用的一种作为例子来研究螺母三维模型的建立。
下表是A级和B级粗牙(GB/T6170-2000)、细牙(GB/T6171-2000)Ⅰ型六角螺母的有关数据。
螺纹规格(6H)D M1.6 M2 M2.5 D×P——————2构建三维螺母的思路上表中共列了29种规格,我们以M64的螺母为例来建立其三维模型。
通常在AutoCAD中若不需要绘制螺纹,经以下步骤即可画出一个逼真的螺母:1)先根据给定尺寸绘制一个六边形;2)将六边形拉伸至所需尺寸形成八面体;3)绘制一个旋转体与八面体的两端进行布尔减运算。
4)绘制一个圆柱体与其进布尔减运算,生成孔洞。
5)最终成为标准的六角螺母。
3绘制三维螺母的详细步骤以上是基本思路,具体操作如下:1)启动AutoCAD2014,界面如下:2)点视图选项卡,将视图切换到左视图运行ucs命令,将视图设置成与屏幕平行,即与视线垂直,这是一个好的习惯,可避免很多建模错误。
命令: _ucs当前UCS 名称: *左视*指定UCS 的原点或[面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)] <世界>: _v命令: OSMODE输入OSMODE 的新值<0>: 55。
osmode为系统变量,用于设置目标捕捉方式。
在绘图区绘一条直线作为螺母的中心线(此阶段不用考虑其线型,若出二维图时中心线应采用“中心线”线型),在直线的左端画一个直径为95mm的圆,再以圆心为中心点绘制一个内切圆半径为47.5mm的六边形。
螺母的加工工艺分析及编程1900字摘要:螺母就是螺帽,与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件,所有生产制造机械必须用的一种元件根据材质的不同,分为碳钢、不锈钢、有色金属(如铜)等几大类型。
本文章通过对螺母的加工,表明加工工艺对加工的重要性。
毕业关键词:螺母;加工工艺;工艺分析;加工步骤1 引言以下图所示为例:2 任务分析在对零件的加工之前,要对程序所产生的刀具路径详细分析,确定刀具的下刀点和走向,在保证程序无误的情况下,必须保证工件的形位公差。
3 工艺分析在加工过程中,数控铣削加工工艺性分析是编程前的重要工艺准备工作之一,加工工艺分析的主要问题有:1、选择并确定数控铣削加工部位及工序内容:工件上的曲线廓,形状复杂尺寸繁多与检测困难的部位,以及尺寸协调的高精度孔和面。
2、零件图样的工艺性分析3、保证基准统一的原则4、分析零件的变形情况5、零件的加工路线:从起刀点下刀到下刀点,沿切向切入工件,轮廓切削,刀具向上抬刀退离工件,返回起刀点。
4 备料1、规格是φ62×32的圆柱毛坯。
2、材料:铝3、用盘铣刀铣削毛坯的侧面,铣出的工艺台阶目的在于方便装夹。
5 根据图示的要求确定加工工艺1、加工设备:法拉克数控系统的立式加工中心2、加工时所需的刀具:盘铣刀、φ16立铣刀、φ10立铣刀、倒角钻、精镗刀、螺纹梳刀、R10球刀。
3、切削用量和工艺路线(如工艺卡所示)4、夹具选用:精密平口钳6 填写工序卡(省略)7 参照工艺卡,安排加工步骤1、加工前准备坐标和运动方向的规定:假定刀具相对于静止的工件而运动。
标准坐标系的规定,在数控机床上加工零件时,机床的动作是由数控系统发出的指令来控制的,为了确定机床的运动方向和移动的距离,必须建立一个坐标系―标准坐标系,又称机床坐标系,在编程时,便可以使用该坐标系来规定运动的方向和距离;数控机床上的坐标系是采用右手直角笛卡尔坐标系。
大拇指指向X轴正方向,食指指向Y轴正方向,中指指向Z轴正方向。
螺栓结合面的建模方法及模态分析摘要:根据对结合面的处理方法的不同,采用了有限元分析软件ANSYS建立了不同的螺栓结合面的有限元模型。
在不同的螺栓预紧力情况下,对各个模型的进行了模态分析,得到了固有频率。
通过分析数据结果,总结了不同的结合面建模方式对系统的模态分析的影响。
关键词:螺栓结合面;模态分析;固有频率;预紧力引言机械结构中零件、组件和部件相互接触的表面称为结合面,它在机械结构中大量地存在,使机械结构或系统不再是一个连续的整体。
根据运动方式分类,结合面分可以分为为三类。
第一类固定结合面,如螺纹联接面、铆钉联接面、销联接面和焊接联接面等;第二类是半固定结合面,如摩擦离合器的联接面[1];第三类是运动结合面,如齿轮和链轮的啮合面、丝杠螺母的联接面、轴承联接面和导轨联接面等。
本文研究的螺栓结合面是属于固定结合面,主要起联接固定的作用。
在机械结构中,螺栓结合面是应用广泛的一种连接方式,影响着整个系统的静态特性和动态特性,因此螺栓结合面的分析研究具有十分重要的意义。
随着电子计算机的迅速发展,有限元分析法的应用越来越普遍。
它是一种有效的数值分析方法,首先应用于连续体力学领域,随后很快广泛应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续问题[2]。
ANSYS是有限元分析领域的大型通用软件之一,提供了用来模拟各种结构和材料的单元类型、多种有限元分析功能模块。
它不但能用于对结构、热、磁场、流体等单独研究,还能用于热-结构耦合和、流体-结构耦合等。
本文主要用ANSYS对螺栓结合面结构进行动力学分析的模态分析,应用计算结构的固有频率。
1.模态分析的原理动力学分析类型包括瞬态动力学、谐响应分析、模态分析和谱分析。
其中,模态分析是其它动力学分析的基础,用于确定结构的固有频率和振型,能使设计的结构避免共振。
模态分析的求解是针对下面的运动方程:上式的矩阵特征值即为系统的固有频率,系统的模态分析就是求解矩阵特征值和特征向量的问题。
螺母的成形工艺
螺母的成形工艺
螺母成形的工艺流程为:
(1)作业流程:
1、切断:由剪刀模与剪刀配合,将线材切成所需胚料。
2、一冲:由前冲模、冲程模、后冲棒配合,将变形不平的切断坯料加以整形,并由后冲棒将坯料推出。
3、二冲:翻转夹将坯料从一冲夹至二冲,更进一步将坯料整形,并加强第一冲的压平与饱角作用,之后由后冲棒将坯料推出。
4、三冲:翻转夹将坯料从二冲夹至三冲,由前冲模、冲程模、后冲棒配合,再次将坯料进行挤压,以使下冲能完全成形,之后由后冲棒将坯料推出。
5、四冲:翻转夹将坯料从三冲夹至四冲,由前冲模、冲程模、后冲棒配合,将螺帽完全成形,并且以控制铁屑的厚度来调整螺母的厚度,之后由后冲棒将坯料推出。
6、五冲:翻转夹将坯料从四冲夹至五冲,由前冲模、脱料盘配合,将完全成型的坯料进行冲孔,并使冲断的铁屑进入打孔模下仁,而最终完成螺母的成型。
螺母的头部标记也在此过程形成。
7、攻牙:攻牙即是将已成型的螺母,利用丝攻攻丝,形成所需螺纹。
(2)螺母的生产流程:
1、8级以下螺母
a、盘元→酸洗→抽线→成型→攻牙→表面处理→包装
b、热镀锌:盘元→酸洗→抽线→成型→热镀锌→攻牙→包装
2、8级螺母
盘元→退火→盘元→酸洗→抽线→成型→攻牙→表面处理→包装
3、公制10、12级,英制五级以上螺母
盘元→退火→盘元→酸洗→抽线→成型→攻牙→热处理→表面处
理→包装。
一种开槽自锁螺母成形方法及模具设计简介张静摘要:本论文讲述了一种开槽自锁螺母成形方法及装置的设计思路。
通过对零件结构的分析,制定模具设计方案,并对关键件的结构及尺寸做出详细论述。
关键词:开槽自锁螺母;四点均匀收口;斜锲结构;准确定位1引言开槽自锁螺母是航空发动机领域常用的零件,螺母自锁端均布开有多处槽,属于带颈收口的类型,主要目的是通过内螺纹变形以产生摩擦力,从而防止螺母因振动产生脱松现象。
现有的螺母收口加工过程通常采用三爪卡盘或液压设备,通过单点挤压收口或对称挤压收口方式对螺母的外圆进行收口加工,以达到螺母多点收口的目的。
图1为一种四处开槽自锁螺母的结构示意图。
以四点收口为例,即先使产品在一个径向X轴上两点收口(如图2),然后旋转90°,再从另一个垂直的径向Y轴上两点收口,以此达到螺母四点收口的要求。
此加工方式操作不便,劳动强度大,且加工出产品四点(多点)收口值不均匀,尺寸稳定性差,且精度较差。
2自锁螺母结构分析参见图1所示,要满足四段同心圆弧收口尺寸一致,通过模具实现可行性较高。
自锁螺母外形尺寸为φ22×7.5(mm),零件尺寸偏小,且径向开槽φ18×3.8(mm),轴向均布开槽四处,这样导致零件加工定位面小,加工定位困难,模具整体结构分布性差。
零件材料为高温合金GH2132,冲压变形过程中其材料变形回弹量未知,这样增加模具设计难度,模具行程难以确定。
零件要求收口后,非自锁变形区用通端螺纹塞规拧入非变形螺纹部位不少于2扣,需同时考虑螺纹变形量的控制。
3模具结构分析螺母自锁端均布开有四处槽,自锁螺母要求收口后内螺纹尺寸为φ12.7mm,可采用挤压内螺纹对应的同心外圆弧(即四處宽8mm±0.2的外圆弧,下文中称为锁紧瓣)来实现收口目的。
本零件加工所提供设备为液压机Y41-10A,设备主轴为立式,模具闭合方向即为垂直方向。
由图1可知,零件四点收口方向为径向,要将垂直方向动作转换为水平方向,且四个水平动作同步,则选用斜锲结构[ ]最为合适。
螺母螺杆成型工艺流程螺母螺杆成型工艺流程螺母螺杆是机械制造中常见的紧固件,其制造过程包括材料准备、冷挤压、热处理、检验和包装等环节。
下面将详细介绍螺母螺杆的成型工艺流程。
首先,材料准备是制造螺母螺杆的第一步。
一般采用硬质合金材料,如40Cr、45#等。
这些材料具有优良的力学性能和耐磨性,非常适合制造螺母螺杆。
接下来,是冷挤压工艺。
冷挤压是制造螺母螺杆的关键步骤,通过冷挤压可以使材料在额定尺寸范围内形成螺纹。
首先,先选择合适的压力机,将选定的材料放入压模中,通过多次压制来实现螺纹的成型。
不断的压制和调整,直到获得理想的螺纹尺寸和形状。
然后,是热处理工艺。
热处理可以提高螺母螺杆的强度和硬度,使其具有更好的机械性能。
具体的热处理工艺包括淬火和回火。
首先进行淬火工艺,将已经成型的螺母螺杆放入淬火设备中,然后迅速冷却,使其表面变得坚硬。
接着进行回火工艺,将淬火后的螺母螺杆放入回火炉中,加热到一定温度后保温一段时间,然后缓慢冷却。
这样可以调整螺母螺杆的强度和硬度,以满足不同的使用需求。
随后,进行检验工艺。
检验工艺是对螺母螺杆进行严格的质量检查,以确保产品符合标准。
检验内容包括外观检查、尺寸检查、硬度检查和拉伸试验等。
只有通过了各项检查,产品才能出厂。
最后,是包装工艺。
包装是螺母螺杆制品的最后一道工序,目的是保护产品,方便运输和存储。
常用的包装方式包括塑料袋包装、纸箱包装和木箱包装等。
根据产品的不同规格和要求,选择合适的包装方式,并附上详细的产品标识和说明。
综上所述,螺母螺杆的成型工艺流程包括材料准备、冷挤压、热处理、检验和包装。
每个环节都十分重要,任何一步出现差错都可能影响到最终产品的质量。
通过严格的控制和合理的操作,可以生产出高质量的螺母螺杆,满足各种工业领域的需要。
摘要盖形螺母,包括螺母体和盖帽,其技术解决方案是螺母体和盖帽为分体结构,两者通过焊接连接。
采用分体结构后,螺母体可采用现有的标准螺母,加工时只需制造盖帽并将盖帽焊接在标准螺母上就可以了,大大降低了制造的难度。
盖形螺母广泛应用于汽车配件,机械设备,电子器材,通讯设备,五金灯饰,建筑桥梁,家具装修等相关行业,其市场需求量巨大。
采用冷挤压工艺生产不但能降低生产成本,提高生产效率;而且提高了零件的精度和表面质量,改善了强度和韧性,减少了切削加工量,也改善了零件的组织性能。
所以,在此对汽车盖形螺母的成形工艺及模具设计进行研究。
在挤压过程中一般采用有预成形的多道次挤压工艺。
其中的关键是如何合理分配材料变形程度,控制材料流动,减少过度变形,从而得到合格的零件。
本文探讨了盖形螺母挤压的可行性,通过对产品零件图的分析,制定了几种工艺方案并进行分析比较,在选择最优方案的同时也制定了工艺流程。
在此基础上详细地介绍了盖形螺母挤压模具的设计过程。
关键词:盖形螺母,冷挤压,模具设计,成形工艺ABSTRACTCap nut, including nut body and cap, the technical solution is the nut body and cap for fission structure, both through welding connection. After adopting fission structure, nut nut can adopt existing standards body, only when the processing manufacturing blocks and blocks of welding on the standard nut, greatly reduce the manufacturing difficulty.Cap nut is widely used in auto parts, machinery and equipment, electronic equipment, communications equipment, hardware lighting, bridge building, furniture decoration and other related industry, its market demand is huge. Not only can reduce the production cost was produced by cold extrusion technology, improve production efficiency; And improves the precision and surface quality of the parts, to improve the strength and toughness, reduce the cutting processing capacity, and improve the organizational performance of the parts. So, in this for car cover nut forming technology and die design were studied. Preform is commonly used in the extrusion process of multi-channel extrusion process. The key is how to distribute the material deformation degree, reasonable control of material flow, reduce excessive deformation, so as to get qualified parts. This paper discusses the feasibility of cap nut extrusion, through the analysis of the product detail drawings, make several process scheme and carries on the analysis comparison, in choosing the optimal plan is also made the process flow. On the basis of the cover nut were introduced in detail the design process of the extrusion die.Key words: cap nut, cold extrusion, die design and forming technology目录第1章冷挤压技术的介绍 (1)1.1冷挤压工艺的实质 (1)1.2冷挤压工艺的优点 (1)1.3冷挤压工艺的缺点 (2)1.4冷挤压工艺的应用范围 (3)1.5冷挤压工艺的的发展方向 (3)第2章工艺分析及制定 (4)2.1产品零件的分析 (4)2.2工艺方案的分析 (4)第3章毛坯制备及处理 (8)3.1冷挤压件毛坯的制备 (8)3.2冷挤压件材料的软化热处理 (10)3.3冷挤压件的表面处理与润滑 (10)第4章冷挤压力 (10)4.1影响冷挤压压力的主要因素 (11)4.2变形程度 (11)4.3冷挤压力的计算 (12)第5章冷挤压设备的选择 (13)5.1冷挤压设备的基本要求 (13)5.2冷挤压设备的选择 (13)第6章冷挤压模具设计 (15)6.1冷挤压模具特点 (15)6.2冷挤压模架设计 (15)6.3凸、凹模设计 (16)6.3.1反挤压凸模的设计 (16)6.3.2反挤压凹模的设计 (17)6.3.3反挤压凸、凹模制造公差 (18)第7章模具结构部件设计 (19)7.1上模具部分结构设计 (19)7.2下模具部分结构设计 (20)7.3模具结构和工作原理 (21)7.4成形模具三维图 (22)第8章冷挤压模具材料的选择 (25)8.1模具材料的基本要求 (26)8.2模具材料的选用原则 (26)8.3常用的冷挤压模具材料 (26)第9章工艺卡片 (28)结论 (30)考参文献 (31)致谢 (32)第1章冷挤压技术的介绍1.1冷挤压工艺的实质在金属压力的加工中,冷挤压是一种非常先进的少、无切削加工的新工艺。
嵌入式螺母成型过程分析及建模研究对嵌入式螺母的塑性成型过程进行了深入探讨和研究,对DEFORM-3D软件在锻压方面的应用进行了研究,较为详细的阐述了刚塑性有限元软件模拟分析方法,为锻压成型仿真技术的可行性和有效性提供了依据,并为实际生产提供了可靠的工艺参数和理论指导。
标签:塑性成型;有限元仿真;嵌入式螺母引言随着计算机技术的迅猛发展,许多阻挡着有限元分析技术发展的桎梏也随之消失,有限元技术现在在金属塑性成形中应用越来越广,金属塑性技术成形的方法也越来越多。
虽然金属塑性技术成形的方法种类各不相同,但是金属形状的改变几乎全都是利用金属本身的塑性特征,依靠外力作用而实现的。
1 嵌入式螺母成型过程分析我们所需的嵌入式螺母成型过程如下所示:首先对坯料进行简单车削加工,得到下图所示整体形状及截面尺寸:然后对得到的坯料其进行锻压,即通过锻压的方法来形成所需的燕尾槽[1],最后对其进行车螺纹加工。
2 成型关键技术有限元计算模型的建立2.1 毛坯模型的建立本文使用PRO/E软件进行建模,然后另存为STL格式后导入DEFORM23D 软件前处理器中。
在使用DEFORM-3D软件将此毛坯模型打开。
2.2 下模模型的建立与毛坯模型的建立相似,我们使用同样的方法,将下模模型先用PRO/E软件进行建模,然后另存为STL格式后导入软件前处理器中。
2.3 上模模型1-1的建立与上面介绍的方法类似,我们再导入毛坯和上模。
3 第一次锻压的有限元仿真分析第一次锻压的有限元仿真分析步骤如下:1)导入毛坯、上模和下模;2)对毛坯进行网格划分;3)定义坯料的材料;4)设置驱动条件;5)设置模拟控制信息;6)设置对象间关系;7)分析求解与后处理。
观察每个分析步的时间及步长,查看破坏、等效应变分析状态、等效应力分析状态、金属流动速率分析。
4 第二次锻压的有限元仿真分析4.1 上模2-1的模型设计根据第2小节得到的毛坯1,我们在POR/E设计了与之配套的上模2-1。
嵌入式螺母成型过程分析及建模研究
作者:李雅洁
来源:《科技创新与应用》2013年第11期
摘要:对嵌入式螺母的塑性成型过程进行了深入探讨和研究,对DEFORM-3D软件在锻压方面的应用进行了研究,较为详细的阐述了刚塑性有限元软件模拟分析方法,为锻压成型仿真技术的可行性和有效性提供了依据,并为实际生产提供了可靠的工艺参数和理论指导。
关键词:塑性成型;有限元仿真;嵌入式螺母
引言
随着计算机技术的迅猛发展,许多阻挡着有限元分析技术发展的桎梏也随之消失,有限元技术现在在金属塑性成形中应用越来越广,金属塑性技术成形的方法也越来越多。
虽然金属塑性技术成形的方法种类各不相同,但是金属形状的改变几乎全都是利用金属本身的塑性特征,依靠外力作用而实现的。
1 嵌入式螺母成型过程分析
我们所需的嵌入式螺母成型过程如下所示:
首先对坯料进行简单车削加工,得到下图所示整体形状及截面尺寸:
然后对得到的坯料其进行锻压,即通过锻压的方法来形成所需的燕尾槽[1],最后对其进行车螺纹加工。
2 成型关键技术有限元计算模型的建立
2.1 毛坯模型的建立
本文使用PRO/E软件进行建模,然后另存为STL格式后导入DEFORM23D软件前处理器中。
在使用DEFORM-3D软件将此毛坯模型打开。
2.2 下模模型的建立
与毛坯模型的建立相似,我们使用同样的方法,将下模模型先用PRO/E软件进行建模,然后另存为STL格式后导入软件前处理器中。
2.3 上模模型1-1的建立
与上面介绍的方法类似,我们再导入毛坯和上模。
3 第一次锻压的有限元仿真分析
第一次锻压的有限元仿真分析步骤如下:1)导入毛坯、上模和下模;2)对毛坯进行网格划分;3)定义坯料的材料;4)设置驱动条件;5)设置模拟控制信息;6)设置对象间关系;7)分析求解与后处理。
观察每个分析步的时间及步长,查看破坏、等效应变分析状态、等效应力分析状态、金属流动速率分析。
4 第二次锻压的有限元仿真分析
4.1 上模2-1的模型设计
根据第2小节得到的毛坯1,我们在POR/E设计了与之配套的上模2-1。
并在DEFORM 中导入上模2-1与坯料1。
4.2 第二次锻压的有限元仿真分析
仿照前面的设计,我们在DEFORM-3D中导入第2小节中锻压所得到的毛坯1,下模以及上模2-1,仿照第2小节,我们使用相同的步骤对毛坯1进行锻压的有限元仿真计算,观察每个分析步的时间及步长,查看破坏分析状态、等效应变分析状态、等效应力分析状态、金属流动速率分析[2]。
5 锻压计算结果与分析
5.1 第一次锻压成型有限元仿真计算结果与分析
由于DEFORM拥有强大而独特的点追踪功能,通过对坯料在锻压过程中某些特殊位置点的追逐观察,我们可以观察到嵌入式螺母在成型过程中,其形状改变相对比较的大的部位在每个时间段的应力应变变化等情况,这对我们研究观察坯料在成型过程中整体和部分的应力应变变化、金属流动状态等有着非常大的帮助,也是非常有意义的。
因此我们可以对螺母上某些具体的特殊点进行绘制点状态变量曲线,其过程如下:
(1)首先,在后处理器中,点击,由于坯料是对称图形,因此我们选择在坯料左边选取5点并适当调整坐标。
(2)将此5点提取并分析后,分别进行等效应力状态分析、金属流动速率分析以及最大应力分析,得到如下结果:
第一次锻压螺母坯料左侧5点及全部的分析情况如图2、图3、图4所示,由于前0.7秒内上模不与螺母两侧接触,这段时间内螺母两侧变形几乎为0,从0.7秒开始P1、P2点变形明显
加剧,P3、P4、P5点变形较P1、P2点弱,与实际情况相符。
这5点的应力情况则与应变不大相同,由于上模在运动开始时能产生的X轴方向分力比较大,且作用于坯料并传递至下模与坯料接触点P1处,因此P1点处从上模运动开始时就开始受力并随时间逐渐增加。
同样的道理,P2、P3、P4 、P5处在上模运动开始时也会受到应力并随时间逐渐增加,这与实际情况也是相符的。
整段时间螺母两侧的最大应力与应变均分布于P1点处附近。
5.2 第二次锻压成成型有限元仿真计算结果与分析
同样的,在后处理器中,点击,在螺母左边选取5点并适当调整坐标,将此5点提取及分析后,分别进行等效应变状态分析、等效应力状态分析、金属流动速率分析以及最大应力分析。
第二次锻压螺母坯料左侧5点及全部的分析情况如下:由于前0.7秒内上模不与螺母两侧接触,这段时间内螺母两侧变形几乎为0,从0.7秒开始P3、P4、P2点变形明显加剧,并随时间增加而逐渐变大,P1、P5点变形较P3、P4、P2点弱,其中应变最大处为P3点附近,与实际情况相符。
由于0~0.7秒内上模在运动过程中产生的X轴方向分力比较小,因此这短时间P1~P5受到的应力都比较小,0.7秒后由于上模与坯料开始接触,其应力快速变大,整个过程中应力变化比较复杂,两侧最大应力分布与P2、P3、 P4区域。
我们再对螺母中间选取适当点进行追踪,分别进行等效应变状态分析、等效应力状态分析、金属流动速率分析以及最大应力分析,得知第二次锻压螺母坯料中间5点及全部的分析情况,最大应变发生于P1点附近,其应变在锻压过程前期变化缓慢,中后期应变变化剧烈,并随时间而不断增加。
最大应力发生于P3点处,其在锻压过程前期应力变化剧烈,后期应力变化趋于平缓。
6 结束语
本文利用在Pro-E软件建立的嵌入式螺母的模型,在DEFORM-3D软件中完成了对其锻压成型过程的有限元模拟分析。
并利用有限元软件,研究了嵌入式螺母在锻压成型过程中整体与部分金属物料的应力应变变化及金属流动状态数值结果。
为嵌入式螺母锻压成型过程的数值分析研究提供了可行、有效的数值依据,并为实际生产提供了可靠的工艺参数和理论指导。
参考文献
[1]陶永亮.球头螺母成型工艺的改进及优化[J].工程塑料应用,2011,39(10):44-47.
[2]陈明.悬置式螺母的有限元优化分析[J].现代制造工程,2009,(9):62-64.。