反向擠壓成形
關注創建者：紅沙西石 創建時間：2022-11-14
反向擠壓成形的視頻教程
基于Abaqus CEL方法實現擠壓成形
1、ABAQUS CEL建模方法； 2、擠壓成形建模關鍵點； **注意** 附件inp文件需要用電腦下載，若下載下來的附件為AVI格式，請將后綴改為.inp即可。
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基于DEFORM V11.0 星形套溫擠壓成形工藝分析
溫擠壓成形性能介于冷擠壓和熱擠壓之間，既克服了冷擠壓變形抗力大的難題，又避免了熱加工的過熱、過燒、氧化、脫碳等缺點，所以欲采用溫擠壓先進制造技術制造星形套。
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反向擠壓成形的實例教程
Abaqus反向擠壓成形仿真案例講解
simufact.forming擠壓成形分析（管材擠壓）
simufact.forming在做擠壓成形分析的時候，一般需要在工作區進行網格細化，simufact在2D擠壓分析或管材擠壓分析，比較容易，對網格要求較低，但是在3D擠壓時，要求工作區的網格要細，這就需要使用simufact自帶的網格局部細化工具，進行擠壓成形過程的細化分析，這樣才能保證求解過程的收斂性。
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另外，擠壓成形中，有時候需要考慮，擠壓筒、內襯、中襯之間的過盈配合對模具產生的應力的作用，以及在成形過程中模具所受的應力分析，simufact能夠實現多個變形體，并且將模具看成彈性變形體，精確分析彈性變形產生的應力作用和變形作用對產品精度的影響。
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以下為3D分析采用四分之一模型進行的管材擠壓成形分析，擠壓工作區采取了網格細化。
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1 前言
金屬擠壓成形是用壓力機和模具對放置在模具腔內的金屬坯料施加強大的壓力使金屬坯料產生定向塑性變形，從擠壓模的模孔中擠出而獲得所需斷面形狀、尺寸且具有一定力學性能的零件或半成品的塑性加工方法。擠壓成形的種類很多，例如按照金屬塑變流動方向可分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓及徑向擠壓。按照金屬坯料溫度分冷擠壓、溫擠壓和熱擠壓等。
2 擠壓成形工藝優勢及面臨問題
擠壓成形與其它的金屬成形加工方法相比具有明顯的優勢，可以用少量的工序完成復雜零件的成形加工，例如各種形狀復雜的深孔、薄壁和異形截面零。零件尺寸精度高，表面質量好，生產效率高，擠壓零件不需要或僅需要少量的切削加工，大大節約材料。
不過由于擠壓成形工藝特點，在生產過程中也有許多需要克服的難點。對模具的要求較高，要求模具要有較高的強度。對于冷擠壓，坯料一般需要經過軟化處理及表面潤滑處理，擠壓成形后，工件還需消除內應力才能使用；對于被擠壓的金屬材料要求有較高的塑性及低的屈服極限和冷硬性，目前常用于冷擠壓的材料有：有色金屬，低碳鋼，低合金鋼，不銹鋼，鈦和鈦合金等。除此之外在擠壓成形過程中工件經常會出現各種缺陷從而導致零件無法達到實際要求，常見的缺陷有：表面折疊、表面折縫、縮孔和裂紋等。目前國內企業在面臨這些問題時大多采用試錯法，也就是完全憑工程師經驗進行大量的實際試驗，這種方法的弊端在于對工程師經驗依賴性大，經驗又難以快速進行有效地積累和傳承，通過多次的實際試驗使得產品的生產周期長，成本增加，質量不高。因此相關企業需要一種有效地工具來面臨挑戰，專業金屬成形工藝數值模擬工具DEFORM便可以為這些難題提供相應的解決方案。
展開 產品及生產工藝
產品信息
材料使用工業純鋁，牌號1070A，純鋁塑性好，易于冷擠壓成形。產品長寬高尺寸為23mm×23mm×17.5mm，輪廓尺寸公差±0.05mm，體積2038mm3，重量5.5g。因冷擠壓后的產品尺寸和表面粗糙度滿足要求，故鍛后無CNC加工，產品圖如圖1所示。
圖1 產品圖
設備選型
此系列產品冷擠壓成形噸位預估不足60t，雖然成形噸位小，但因設備噸位限制，故只能選用500t油壓機。
成形工藝與模具設計
此系列產品結構可使用型材冷擠壓一次成形，冷擠壓對坯料重量、體積和端面的要求較高，需采用精密鋸切下料。型材鋸切后的坯料形狀、尺寸見圖2；模具結構簡圖如圖3所示。
圖2 坯料形狀與尺寸
圖3 部分模具結構簡圖
上模芯在向下運動過程中，頭部的導向桿穿過坯料中心孔，與下模頂桿接觸發生導向；上模芯再繼續向下運動，中部方形桿與下模芯接觸發生二次導向，故對模具材料和加工精度要求較高，否則極易引起上模芯偏載斷裂。在退料后，下模頂桿依靠重力和下模頂桿彈簧的作用恢復到位。
成形與模具應力模擬分析
模擬參數設定
原材料尺寸：長寬高為22.6mm×22.6mm×5.3mm，重量約5.5g；網格劃分：網格數量為102863個，最小網格尺寸為0.385mm，網格比例2.5；摩擦系數：剪切摩擦系數0.2；運動與步長：上模運動速度1mm/s，步長值0.035mm。
模擬結果分析
模擬成形終步產品填充情況與產品尺寸(386步)，如圖4所示。
圖4 成形終步產品尺寸
等效應變分布云圖如圖5所示，成形過程中，殼體的等效應變分布較為均勻，最大值不大于3.9；最大等效應變出現在成形終步，位于殼體頭部毛刺位置，最大值5.93。
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DEFORM中的CA法應用
下圖所示為鋁合金棒料的反向擠壓成形案例，棒料擠壓成形后，外緣紅色區域出現了粗大晶粒缺陷，通過DEFORM軟件模擬其成形和微觀組織演變過程，提前預測到缺陷，并分析粗大晶粒的產生的原因，后續可通過修改擠壓速度、金屬溫度等工藝參數優化工藝。
DEFORM中的CA法應用
下圖所示為鋁合金棒料的反向擠壓成形案例，棒料擠壓成形后，外緣紅色區域出現了粗大晶粒缺陷，通過DEFORM軟件模擬其成形和微觀組織演變過程，提前預測到缺陷，并分析粗大晶粒的產生的原因，后續可通過修改擠壓速度、金屬溫度等工藝參數優化工藝。
反擠壓法
坯料從模孔中流出部分的運動方向與凸模運動方向相反的擠壓方法為反擠壓，管材、棒材與型材生產都可以采用反擠壓，金屬反向擠壓成形具有一百多年的歷史，但是實際應用近些年才開展，圖1 所示為典型反擠壓示意圖。
1- 凸模 2- 凹模 3- 坯料
圖1 典型反擠壓示意圖
在實際應用過程中，反向擠壓具有以下特點：⑴擠壓速度可以提高。
中間軸是用在轎車變速箱DCT270上的一種傳動軸，其材料為20CrNi2MoH，形狀尺寸如圖1所示。該零件為軸對稱形狀，圖示左側有一臺階，兩端均有縮徑，采用常規機械切削方法加工時，材料利用率低，工作效率很低，難以滿足生產要求。采用冷鍛技術成形該傳動軸，成形零件精度高，機械加工量小，可達到圖紙要求。
圖1 中間軸零件圖
中間軸冷鍛鍛件圖設計
該零件結構為軸對稱形狀，且不復雜
simufact.forming擠壓成形分析（管材擠壓）
simufact.forming在做擠壓成形分析的時候，一般需要在工作區進行網格細化，simufact在2D擠壓分析或管材擠壓分析，比較容易，對網格要求較低，但是在3D擠壓時，要求工作區的網格要細，這就需要使用simufact自帶的網格局部細化工具，進行擠壓成形過程的細化分析，這樣才能保證求解過程的收斂性。
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1 前言
金屬擠壓成形是用壓力機和模具對放置在模具腔內的金屬坯料施加強大的壓力使金屬坯料產生定向塑性變形，從擠壓模的模孔中擠出而獲得所需斷面形狀、尺寸且具有一定力學性能的零件或半成品的塑性加工方法。擠壓成形的種類很多，例如按照金屬塑變流動方向可分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓及徑向擠壓。按照金屬坯料溫度分冷擠壓、溫擠壓和熱擠壓等。
2 擠壓成形工藝優勢及面臨問題
擠壓成形與其它的金屬成形加工方法相比具有明顯的優勢
本田面向2010年7月8日發布的“Freed Spike”，開發出了可消除座椅與行李艙高度差的專用輕量型活動地板，從而實現了可供乘員躺在車內休息的功能。隨著日本高速公路取消收費或節假日減收費用，長途出行的用戶不斷增多，希望能夠在車內休息的需求也增加。另外，很多用戶會夜間出行，第二天早上開始釣魚、登山或拍照等活動，因此本田面向此類用戶開發出了可躺在車內休息的功能。
活動地板是從側面看呈L字型的薄板
