基于响应面法的铝合金连杆锻造工艺优化

针对铝合金连杆锻造时出现的表面裂纹,借助有限元分析软件Deform-3D对其进行了数值模拟分析。基于Cockcroft-Latham断裂模型,以损伤值最小为优化目标,借助Design Expert软件采用响应面优化方法对多因素交互影响下的锻造工艺参数进行研究,得到了坯料温度、模具温度、变形速度和摩擦系数对锻件损伤值的影响规律。结果表明,在连杆模锻过程中,当采用坯料温度440℃、模具温度435℃、变形速度25 mm/s、摩擦系数0.3时,连杆锻件的损伤值最小;通过试制得到的锻件表面质量良好,表面没有裂纹。     

基于数值模拟评价刮板锻造工艺的研究

以运输机刮板锻造工艺为研究对象,通过数值模拟研究了变形、热传导、变形生热、摩擦生热和磨损等因素对体积成形的影响,建立了成形过程中多因素动态耦合仿真模型。应用Archard模型分析了模具在复杂多因素耦合情况下的磨损,预测了单次磨损的深度分布,为间接预测模具寿命提供了依据。分析了锻造成形后的模具及锻件温度场分布、成形载荷等,为评价刮板热塑性成形工艺提供了理论依据。     

AL6R01Z铝合金外壳粗加工开裂失效分析

针对铝合金外壳粗加工过程中产生的开裂问题，采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对外壳件开裂样品进行检测和分析。铝合金外壳精锻后，锻件表面显示出变形不均匀的锻造流线，锻件圆角部位的变形量最大，在精锻件样品表层存在弯曲变形的表面裂纹，推测为锻造折叠裂纹。铝合金外壳粗加工后，沿变形量最大的外壳圆角底部产生开裂，开裂件样品的表面裂纹扩展特征呈弯曲圆弧状，裂纹间隙存在纤维组织以及酸洗残留腐蚀凹坑，由此推测表面裂纹属于热加工锻造裂纹。并且，在裂纹尾部存在塑性不足造成的龙爪状挤压裂纹，表明样品表层存在温度偏低现象。能谱测试结果表明，裂纹间隙的氧含量高达23.35%,说明该表面裂纹经过高温氧化，进一步验证了表面裂纹是在锻造过程中产生的。分析得出造成铝合金外壳开裂的主要原因为：锻造过程中的锻件表层温度低、材料塑性不足，导致锻件表层与次表层变形不一致，从而在锻件变形量最大的圆角底部产生锻造折叠裂纹，而锻造过程的持续变形使得表面裂纹重新闭合，但由于粗加工过程中发生应力释放，导致表面裂纹再次张开。     

HXN5连杆锻造成形过程模拟分析及试验研究

本文以HXN5连杆为例,对其进行工艺性分析,制定了自由锻预成形后直接模锻的锻造工艺。借助Deform-3D有限元分析模拟软件,对连杆锻造成形的整个过程进行了模拟,优化了预成形坯料的尺寸,深入研究了模拟结果的速度场分布、模具磨损分布、材料流动速度,并用220000k N电动螺旋压力机上的实际锻造工艺对其进行了验证,结果表明,锻造工艺与模拟结果吻合,模拟分析为工艺优化和模具设计提供了可靠的理论依据。     

链轨节终锻模型腔表面龟裂的现场补焊

链轨节是链轨式联合收割机行走部分的重要零件,通常采用４５Ｍｎ钢热锻后机加工制造。我厂链轨节终锻模采用普通的５ＣｒＭｎＭｏ模具钢,由于受链轨节结构尺寸限制,在设计制作模具时,不可避免地有一些圆弧较小的过渡带以及桥部边缘的棱角,这些部位不仅不利于锻造成型,而且在锻造过程中很容易因热疲劳产生龟裂。生产实践表明,一般在锻造５００件左右时产生表面疲劳裂纹,锻造７００件左右时疲劳裂纹扩展深度在２ ｍｍ以内。若继续锻造,裂纹会扩展进入模具体深处,导致型腔变形使模具报废。若此时修复,可以采用下落后重新加工模具型…     

往复式压缩机连杆的失效原因

某企业乙二醇回收气往复式压缩机连杆大头盖及其紧固螺栓发生了断裂事故。对该连杆大头盖和紧固螺栓进行了断口宏观形貌、材料化学成分、扫描电镜、显微组织等的检验分析。结果表明:造成此次压缩机事故的主要原因是压缩机连杆螺栓预紧力不足导致连杆两瓦之间存在间隙,造成该部位螺栓表面产生微动磨损诱发裂纹源,产生疲劳断裂,进而导致连杆大头盖断裂、连杆发生弯曲变形。     

冲模制造典型问题分析及解决措施

分析了冲模在机加工、电火花加工和热处理等加工工艺过程中出现模块变形、应力集中和裂纹等现象,提出了解决模具变形、防止裂纹产生的具体有效措施,对提高模具加工质量、延长模具寿命具有一定的现实意义.     

一种制作发电机护环热锻环坯的方法及模具

一种制作发电机护环热锻环坯的方法及模具，涉及一种发电机护环零件的锻造工艺及其装置。现有技术的护环热锻工艺为自由锻造，由于变形不均匀，应力状态不好，锻造过程很容易产生裂纹。本发明由于将自由锻改为模内约束成形，改善了应力状态，有效地防止了裂纹的产生。在扩孔阶段采用球面冲头轴对称扩挤成形，细化、均化了晶粒，为冷变形强化提供了良好的条件。     

热模锻生产中模具的使用寿命

不言而谕,模具的磨损对锻件质量有着严重的影响,模具费用一般占生产成本的7～10％,生产中由于模具磨损和产生故障而进行的模具修理、模具更换等所损失的时间约占实际生产时间的10、13％。影响模具寿命的因素很多,诸如模具设计、模具制造质量、锻造温度、所采用的锻造设备种类、操作工人的技术熟练程度、模具润滑、模具材料等。一、模具磨损分析 1.模具磨损的机理模具磨损的机理以A·Kannappan的分析为准来加以说明。图1是环形模锻件,其中:     

模具线切割加工变形和开裂原因分析与对策

从模具材料、热处理、结构设计、工艺安排及线切割时工件的装夹和切割线路选择等多方面论述了模具线切割加工过程中产生变形和裂纹的原因,提出了线切割加工防止变形和产生裂纹的具体措施。     

模具制造影响因素的分析及解决措施

详细地分析了模具制造在机加工和电加工以及热处理等加工工艺过程中出现模块变形和裂纹等现象,针对性地提出了降低模块变形几率,防止裂纹产生的有效措施,对提高模具加工质量、延长模具寿命具有一定的现实意义。     

汽轮机叶片锻模具修复工艺与实施

汽轮机叶片锻模在长期使用过程中常出现型腔表面磨损和裂纹等情况。对叶片类模具型腔的修复进行了研究。通过分析母材的焊接性,选择了焊接材料,制定了修复工艺,并付诸实施。修复后的锻模完全满足生产使用要求。该修复工艺在锻造模具生产中具有一定的指导意义。     

模具制造影响因素分析与对策

详细地分析了模具制造在机加工和电加工以及热处理等加工工艺过程中出现模块变形和裂纹等现象,针对性地提出了降低模块变形几率,防止裂纹产生的有效措施,对提高模具加工质量、延长模具寿命具有一定的现实意义。     

S38MnSiV非调质钢曲轴裂纹产生原因分析

利用光学显微镜和扫描电子显微镜-能谱分析,研究了S38MnSiV非调质钢曲轴制造过程中裂纹产生的原因。结果表明,曲轴前端裂纹的出现是由锻造过程中产生的折叠缺陷引起;而连杆轴颈裂纹的产生是由于钢中存在氧化铝夹杂,精磨过程中,在轴颈引起应力集中所致。针对裂纹产生的原因,提出相应的技术改进措施。     

基于ProCAST的铝合金连杆裂纹控制

采用ProCAST软件对2024-T351铝合金连杆的铸造过程进行仿真,预测连杆表面可能产生裂纹的位置。根据仿真结果,对2024-T351铝合金重力铸造工艺参数进行优化。实验结果表明,仿真预测的裂纹出现位置与实际相符,通过合理的选择浇注温度、模具预热温度和铸件留模时间,可有效地阻止铸件表面裂纹的产生。     

铝合金用ASSAB 8407钢压铸模早期断裂失效分析

对铝合金用ASSAB 8407钢压铸模断口进行宏观观察,初步推断断口的特征形貌,确定裂纹源的位置以及裂纹扩展的状态特征。采用金相显微镜及扫描电子显微镜,对失效件断口及组织进一步检测,分析断口裂纹形成和扩展机理。检测结果表明,由于基体中存在大量沿晶裂纹,材料强度大幅度降低,脆性显著增大,模具在服役过程中发生早期断裂失效。沿晶裂纹的产生是由于模具锻造过热后慢冷析出片状碳化物,材料强度显著降低。在热处理过程中,热应力及组织应力的影响,使材料基体组织产生沿晶的应力开裂裂纹。同时锻造过热使得材料强度大幅度降低,进一步促使模具表面裂纹的萌生和扩展。     

延长模具寿命的焊接技术

由于模具费用约占整个锻件生产成本的10％～15％,所以锻造模具的使用寿命成为锻造工业生产体系经济性的一个重要因素。通过增加每副模具所能生产的锻件数量就有可能降低模具的成本。除了使模具寿命降低的机械裂纹和热裂纹外,模具磨损是模具寿命降低的另一个主要原因。如果该论点成立的话,那么延长模具寿命的最佳方法就是改进模具表面的抗磨损性和抗裂性。     

连杆复合型锻造折叠缺陷分析及质量控制研究

通过对连杆锻造折叠缺陷产生的类型、机理、原因、条件和时段等分析研究可知:连杆回流和汇流复合型锻造折叠缺陷是极为罕见和特殊的,是由"汇流折叠缺陷"为主和"回流折叠缺陷"为辅对接复合形成的,只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中放置位置不合理、预锻模膛形状与尺寸不合理、预锻模膛与终锻模膛匹配结构不合理、预锻成形打击力不合理、锻模导向功能失效等6种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生该缺陷的可能性。通过对连杆锻造工艺过程、锻造首锻过程、锻造尾锻过程和锻造全程管理过程等进行有效的适时化与精细化质量控制,最终可获得既满足锻造成形要求又满足高可靠性要求的大功率柴油机连杆锻件。     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢锻造裂纹分析与控制

针对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢锻造生产过程中产生的锻造裂纹,对原材料和锻造工艺进行分析发现,产生裂纹的主要原因是由于材料内部组织中的δ铁素体含量超过一定量时,会极大地降低材料的锻造塑性,使得变形抗力增大;当变形量逐渐增加到一定量时,裂纹开始出现,并且随着变形量的增加裂纹越来越严重。研究结果表明,在使用该材料时,需要对原材料进行铁素体含量检查并加以控制,铁素体含量要求20%,符合CB/T 1209—1992 F7级以上标准,保证该材料良好的热加工工艺塑性;毛坯粗糙度要求达到Ra=1.6~0.8μm以上,预热锻造工具,严格控制每一火次的锻造变形量,以满足锻件的设计和质量要求。     

H13热锻模具表皮脱落分析及应对措施

热作模具特别是锻锤用热成形模具因其承受高温、高负荷、高冲击力、热腐蚀等复杂的服役条件,工作环境非常恶劣,所以热锻用模经常出现磨损、开裂、疲劳、寿命低等缺陷,给锻造工厂带来很大的麻烦和极高的成本。目前,我公司生产的某连杆用H13锻锤用模具,在31.5kJ程控电液锤上锻造连杆,模具使用至约2000~3000模,模具模腔表面出现掉块、掉皮的情况,掉块尺寸直径约1mm,且分散在不同部位(图1),由于表层掉块造成的模具失效,大大提高了锻件的制造成本。