敷料设计对曲轴模锻金属充填的影响

以三缸曲轴的模锻工艺为例,研究敷料设计对曲轴模锻成形中的金属流动规律的影响。建立了不同的敷料和连皮设计方案,通过数值模拟获得了曲轴平衡块的成形效果,并分析了敷料处的金属流动速度、成形载荷和模具应力。研究结果表明,设置敷料可以有效改善曲轴平衡块的充填效果,同时不会引起成形载荷和模具应力的大幅上升;敷料位置应靠近连杆颈而远离飞边桥以减少金属外流,敷料体积应根据平衡块的充填效果而定。     

微车曲轴锻造工艺开发及模具设计

以微车内燃机用曲轴的成形工艺开发为目的，分析了该规格曲轴成形可行性及工艺难点，设计了预、终锻件形状及预、终锻模具结构。在预锻件平衡块的内侧设计了厚度为15mm的工艺连皮，预、终锻模具设置了阻力墙结构，上述两项工艺改进有效的保证了终锻件的成形效果。利用金属塑性成形仿真软件DE-FORM＊3D，对改进的工艺进行仿真分析，仿真结果有效的验证了工艺方案。模拟预测了预、终锻成形力分别为39．9MN，终锻为56MN，设备63MN有富余。模拟显示终锻件的平衡块顶端完全充满。基于模拟验证的工艺和设计的模具进行生产试制，经检测曲轴锻件产品的尺寸及性能完全达到了设计要求。     

全纤维曲轴锻件曲柄臂平衡块安装面形状数值模拟

采用弯曲镦锻法锻造中高速柴油机曲轴时,曲轴锻件曲柄臂安装面极易出现塌角缺陷。针对平衡块安装面为平面类型的曲柄臂,以16V240曲轴为研究对象,设计了4种平衡块安装面形状的曲柄臂锻件,并采用有限元法模拟了16V240曲轴锻件4种方案的RR法镦锻成形过程。从镦锻过程金属坯料的流动速度和速度矢量方向两个方面讨论了4种平衡块安装面形状对曲柄臂锻件成形质量的影响,模拟结果表明,设计为收敛形状的平衡块安装面在锻造过程中能有效避免塌角缺陷。根据方案4的模拟结果优化设计了模具并进行了曲轴单拐的挤压实验,实验结果与数值模拟结果基本一致。     

曲轴切边校正复合模设计

介绍成形曲轴的切边校正复合模以及成形工艺,通过预锻和终锻对平衡块宽度和高度进行匹配,采用反冲的方式,使平衡块宽度变窄而高度变高,避免型腔充不满缺陷的产生,采用复合模结构在压力机滑块一次行程内实现曲轴的切边和校正,提高了效率,降低了切边力,节省了成本。     

基于热力耦合的42CrMo曲轴预成形动态再结晶模拟分析

利用刚粘塑性有限元与动态再结晶演化热力耦合的方法,进行了42CrMo曲轴预成形过程变形与动态再结晶的热力耦合模拟,分析发现曲轴锻件内部有50.280%的区域完全动态再结晶,即获得锻造改性,约有11%的区域动态再结品体积分数为86%.同时选取了曲轴的一个平衡块,分析了平衡块部位动态再结晶晶粒的分布规律,模拟发现细晶区主要分布在等效应变较大的心部、挨着毛边的区域,而粗晶区分布在平衡块的上下两侧区域.     

微车曲轴锻造工艺开发及模具设计

以微车内燃机用曲轴的成形工艺开发为目的,分析了该规格曲轴成形可行性及工艺难点,设计了预、终锻件形状及预、终锻模具结构.在预锻件平衡块的内侧设计了厚度为15mm的工艺连皮,预、终锻模具设置了阻力墙结构,上述两项工艺改进有效的保证了终锻件的成形效果.利用金属塑性成形仿真软件DE-FORM-3D,对改进的工艺进行仿真分析,仿真结果有效的验证了工艺方案.模拟预测了预、终锻成形力分别为39.9MN,终锻为56MN.设备63MN有富余.模拟显示终锻件的平衡块顶端完全充满.基于模拟验证的工艺和设计的模具进行生产试制,经检测曲轴锻件产品的尺寸及性能完全达到了设计要求.     

连皮结构对曲轴模锻成形的影响

为提高材料利用率和锻件填充效果,利用Deform软件对曲轴模锻成形过程进行数值模拟,以曲轴平衡块顶部的充填能力作为考核指标,分析了不同厚度的平底连皮对曲轴平衡块顶部充填的影响。模拟结果表明,当连皮厚度为20 mm时,充填效果最好。并在此基础上,提出了一种凸形连皮的新结构,结合分析结果给出了两种优化方案,即降低连皮与曲轴连接部分的厚度和尽可能提高水平激烈流动停止时连皮处储存的可利用材料,并对优化方案进行了验证。结果表明,在降低冲除连皮压力、曲轴变形或产生裂纹风险的前提下,该结构可以确保曲轴平衡块顶部的饱满充填。     

7L32/40曲轴法兰成形模失效分析

采用化学成分分析、宏观分析、硬度检测、金相检验等方法对使用过程中发生断裂的7L32/40柴油机曲轴法兰成形模镶块进行了分析.结果表明,成形模镶块材质错误是7L32/40曲轴法兰成形模镶块只使用两次就发生断裂的根本原因,而镶块设计硬度偏高、过渡圆角偏小、存在较大应力集中也降低了其使用寿命.通过优化模具结构设计,并采用正确的材料,有效保证了曲轴法兰成形模的正常使用.     

锻造曲轴预制坯连皮结构优化设计

针对曲轴模锻生产中普遍存在的平衡块充填困难、材料利用率低下的问题,对常规曲轴预制坯等厚连皮结构进行了优化设计.提出了梯形、凹形、凸型三种新型的工艺连皮形式.并构建有限元模型分别对其进行仿真分析.通过对比分析发现:连皮形式对曲轴预成形效果的影响很大,其中凸形连皮具有最优的平衡块填充能力.在此基础上进一步对凸形连皮的厚度进行了优化,最终得到了较优的连皮结构和厚度取值,研究内容最终得到实验验证.     

42CrMoA柴油机曲轴与20钢平衡块的焊接

本公司生产出口印度的带焊接平衡块的机车用柴油机曲轴(简称印度曲轴).该曲轴与我国机车行业广泛采用的曲轴有较大差别,其中平衡块与曲轴本体的连接方式差别最大,由于焊接工艺水平限制,应考虑平衡块与曲轴本体通过焊缝连接的可靠性问题.     

基于Deform-3D的曲轴热锻工艺参数优化

利用UG软件建立轿车发动机曲轴的实体模型,对其进行相应的预锻、终锻模具设计。利用Deform-3D软件进行曲轴成形过程的散热、预锻、终锻数值模拟,通过调节模具下压速度,获得不同的模拟结果;分析不同下压速度下的曲轴应力、应变场分布情况;利用Origin软件对不同下压速度的应力、应变值进行数据处理,观察其变化规律,发现当下压速度为100 mm·s-1时应力和应变较小;对06d02曲轴几个主要部位进行金相试验,并比较其微观组织差异发现,平衡块顶端的组织出现了黑色空洞,因此模具设计时要对平衡块进行优化。     

发动机曲轴锻模优化及磨损影响因素研究

使用DEFORM-3D模拟软件对曲轴的成形过程进行了模拟分析.针对曲轴平衡块填充难的问题.通过优化终锻模具飞边槽结构,加入了阻力墙结构,改善了坯料的填充性,使其能够充满模具型腔,达到产品形状要求.并选取了成形速度和摩擦因子两个因素,分析了在不同参数下两种因子对锻模磨损的影响.与实际经验相吻合.     

基于有限元模拟探究拔模斜度对锻件成形的影响

针对曲轴模锻生产中普遍存在的平衡块充填困难、材料利用率低下的问题,对常规曲轴预锻模具的拔模斜度进行了优化.通过变换预锻模具的拔模斜度值并构建有限元模型分别对其进行模拟分析,发现不同的拔模斜度值对曲轴终成形效果的影响很大,并与实验结果相一致.最终通过有限元模拟分析找到了最佳的拔模斜度值使终锻件充填饱满,达到了要求.     

不同飞边槽结构对汽车曲轴锻件充填性的影响

为了解决模锻成形过程深型腔模具难以充填的问题,考虑到开式模锻中飞边槽的形式对锻件成形过程的影响,通过DEFORM软件对不同形式飞边槽的曲轴平衡块锻造过程进行了模拟.以下模未充满距离为指标,通过比较模拟结果,获得了不同形式飞边槽对模锻成形的影响,可为实际生产提供一定的参考价值.     

34CrNiMo6钢三拐曲轴热模锻成形工艺方案设计及数值模拟分析北大核心CSCD

以某款材质为34CrNiMo6高强度结构钢的三拐曲轴为研究对象,通过数值模拟与工艺实验相结合的方法,开发热模锻成形工艺方案。首先,研究该三拐曲轴用锻态34CrNiMo6高强度结构钢的高温流变行为,建立34CrNiMo6钢在DEFORM软件中的高温流变模型。其次,对初始工艺方案进行数值模拟,分析预锻件和终锻件的成形过程、填充情况、温度分布和等效应变分布。分析初始工艺方案下三拐曲轴平衡块充填不饱满的原因为:金属不易充填“高筋薄壁”的平衡块型腔而更容易从阻力较小的桥部流出,导致形成飞边。在此基础上,提出在模具局部增加阻力墙结构的改进工艺方案,数值模拟结果显示,预锻件和终锻件的充填效果均得到了有效提升。最后,采用带阻力墙的改进工艺方案进行工艺实验,结果表明,锻件充填饱满,无锻造缺陷。     

无相位角四拐曲轴的制坯工艺及模具结构优化

针对某规格无相位角四拐曲轴的"平衡块难以成形"的特点,提出了一套制坯后直接终锻的生产工艺流程.利用数值模拟软件,通过优化制坯与优化模具结构相结合,实现了省略预锻工序的目的.分析看出,常规飞边槽结构的成形效果很差,直线型阻力墙不能解决充填问题,而采用随形阻力墙结构则具有很好的成形效果.     

单拐曲轴多向挤压模具的设计与优化

单拐曲轴多向挤压成形较传统生产方式大大缩短了工艺流程,实现了单拐曲轴的全流线成形,且批量生产对其模具设计也提出了更高的要求,针对单拐曲轴多向挤压工艺模具的特点,从模具的服役环境出发,对多向模具结构中镶块部分进行分析和优化。根据镶块分模面的位置不同,设计了"窄镶块"和"宽镶块"两种类型,通过数值模拟和实验验证的方法,进行了较深入的分析和对比。研究结果表明:采用镶块方式设计模具具有可行性,"宽镶块"模具结构具有较高强度和刚度;实验中窄镶块易出现"折痕"缺陷,而采用宽镶块结构有效避免了该类缺陷。镶块结构有助于降低单拐曲轴模具制造成本和提高产品质量。     

带平衡块4950曲轴的锻造

我厂生产的495Q柴油机是130汽车做配套动力的。为了保证发动机有良好的机械性能及合理的使用寿命,要求其曲轴系统有较高的动平衡性能。由于生产条件及技术水平的限制,当时只能采用组合式平衡块(即把平衡块用螺钉紧固在曲轴上)的方法来满足上述要求。但组合式平衡块的材料消耗大,加工及组装工艺复杂,生产周期长,可靠性差。为了提高产品质量并降低成本,我们提出了带平衡块495Q曲轴的锻造问题,并于1981年9月完成设计、试制和小批生产的任务。     

曲轴锻造,扭拐工艺的研究和实践

本文分析了６拐呈１２０°分布带１２个整体平衡块曲轴的锻造生产工艺。并以斯太尔发动机曲轴为例，介绍了锻造扭拐工艺、使用设备、模具设计、有关参数和生产过程。     

空压机曲轴高频淬火感应器的改进

空压机曲轴高频淬火感应器的改进四川齿轮厂（成都６１０２０８）翟钟秀较大直径的曲轴，批量表面感应加热，一般采用半圆环、矩形或可分式圆环感应器。对于小尺寸、多品种的曲轴感应加热，由于平衡块间距过小，存在问题较多，如感应器的设计制造、工件的装夹、表层加热的...