薄壁铜管在旋锻缩径过程中成形表面易产生凹陷、屈曲等缺陷。为获得良好的缩径表面成形质量,论文通过理论分析,获取旋锻缩径过程中旋锻模具运动曲线规律;依据相邻锻打周期内旋锻模具与铜管接触关系,研究工艺参数与铜管表面产生缺陷的关系;采用ABAQUS软件建立四片式模具锻打模型,分析进给速度对薄壁烧结态铜管缩径成形质量的影响规律。结果表明增加旋锻模具数量可以提高缩径表面成形质量;管壁越薄越不利于获得高的表面成形质量;提高进给速度,旋锻缩径过程中铜管缩径表面更容易产生凹陷或屈曲等缺陷。

为了在金属3D打印产品中获得合适的加工参数,提高金属成形件的产品性能,利用有限元方法对Ti-6Al-4V粉末激光选区熔化(SLM)成形进行模拟。以APDL编程语言建模,逐步施加热源获得成形件的温度场,通过熔池演变研究了Ti-6Al-4V粉末SLM成形过程中材料接合情况;以温度场为载荷研究了SLM成形的应力场和位移场。结果表明激光扫描速度保持恒定,激光功率增大,熔池的长度、宽度、深度均增大;激光功率保持恒定,扫描速度增大,熔池的长度变大,宽度和深度变小。最后获得了一组能够较好地满足成形需求,成形件不易产生翘曲和开裂的激光参数。

针对基于电磁感应为热源的金属涂覆成形方法，对单道多层堆积工艺进行优化。为实现层间冶金结合，建立有限元热分析模型，分析不同涂覆喷头和基板加热温度对层间重熔过程的影响，得到重熔深度随喷头和基板加热温度的变化规律，提高涂覆喷头或基板加热温度均会有效增加最大重熔深度。进行单道多层成形实验，结果表明：层间重熔深度与计算值的误差在18．7％以内，当最大重熔深度在（0．2～0．3）mm时层间结合质量较好。