铝合金旋转盘锻件等温精密成形工艺研究

为选择合适的等温精密成形工艺,获得综合性能优良的铝合金旋转盘锻件,采用有限元法模拟分析了两种不同坯料条件下旋转盘锻件等温精密成形时的金属流动规律,并通过镦粗、预锻制坯和终锻工艺成形出了外形完美、综合性能优良的铝合金旋转盘锻件。结果表明:采用环形坯料成形时金属主要沿径向充填模膛,易产生充不满缺陷,而采用五角形坯料则使金属材料主要沿轴向充填模膛,可以预防该类缺陷的发生。虽然环形坯料在分模面的投影面积较五角形坯料的小,成形时所需载荷却大得多。因此,五角形坯料是等温精密成形旋转盘锻件的最佳坯料方案。     

6082铝合金散热器折叠缺陷预测及精锻工艺优化

"折叠"是铝合金精锻件的常见缺陷。利用Deform-3D软件对汽车用6082铝合金散热器精锻成形过程进行模拟,结合成形过程中金属的流动规律及应力应变分布,分析了铝合金精锻过程中折叠缺陷产生的原因。结果表明:模具设计不合理、坯料轮廓选择不当、压下量过大、润滑不均匀等,均可造成金属流动不均匀,以及局部金属充满饱满后回流造成折叠缺陷。通过优化工艺参数、坯料轮廓及模具结构,模拟和实验均获得了无缺陷的6082铝合金散热器精锻件。     

不同参数对铝合金枝杈类构件金属流线的影响及优化

通过有限元模拟软件,分析了不同参数对某铝合金枝杈类构件金属流线的影响,分析了该构件在成形过程中金属流线缺陷形成的原因。通过对坯料的高径比、挤压速度和摩擦因子3个参数进行优化,确定了最佳金属流线分布的成形方案。研究结果表明:适当增大坯料与模具之间的摩擦,可控制后期径向金属流动量和流动速度,从而有效地避免穿流缺陷的产生;较慢的挤压速度和合适的高径比,可有效降低金属的径向流动速度和向上反挤的速度差,从而避免产生穿流缺陷,使成形构件的金属流线分布合理。通过有限元模拟确定出金属流线分布的最佳成形方案为摩擦因子为0.3、挤压速度为0.3 mm·s^-1、坯料的高径比为1.285。     

预制坯形状对高压导叶片锻造成形过程中金属流动的影响

高压导叶片锻造成形时内部出现流线涡流、应变分布不均及应力集中等缺陷。针对此现象,本文研究了不同预制坯形状对金属流动的影响。研究结果表明:预制坯榫头部分形状为腰果形且外侧加设一定高度的凸台、叶身部分坯料为半月形时,所有金属都在指定的范围内作短程的定向流动,成形完毕后金属流线与锻件形状保持一致,流线顺畅,可以使锻件内部变形更均匀,避免了应力集中现象。     

大型钛合金隔框等温闭式模锻成形工艺优化

大型钛合金隔框锻件外形复杂,且要求尺寸精度高、内部质量稳定,然而在锻造过程中极易出现充填不满、折迭、流线紊乱等缺陷.针对这些成形缺陷,基于DEFORM有限元软件,采用数值模拟方法研究钛合金等温闭式模锻成形过程坯料和加载方式优化对锻件成形质量的影响.研究表明:基于隔框材料流动特性优化得到的不等厚坯料,能较好地改善材料的充填性,使锻件满足尺寸精度要求.而局部加载方式可以有效地控制材料的流动,提高锻件的变形均匀性,消除由于材料流动不良造成的成形缺陷.     

两侧带直角弯的铝合金模锻件坯料制备工艺研究

在实际生产中,很多铝合金模锻件两侧均带直角弯,且锻件断面积有很大的变化.该类模锻件制坯难度大,易造成局部不成形,易产生折叠废品,低倍流线易产生严重涡流、穿流等缺陷.结合实际生产试验,制定了该类模锻件最佳的坯料制备工艺,解决了锻件不成形、折叠,以及低倍组织中出现的严重涡流、穿流、粗晶等问题,提高了生产效率和成品率.     

预制坯对航空类铝合金H型锻件截面组织流线的影响

针对航空类铝合金H型锻件成形过程出现的穿流、变形不均匀等缺陷,以Deform软件为平台,研究不同筋部高宽比预制坯对铝合金H型锻件成形过程中金属流线及晶粒尺寸的影响。研究结果表明,预制坯高宽比越小,锻件出现穿流缺陷越严重;预制坯高宽比越大,锻件出现穿流的几率越小,但锻件截面晶粒尺寸分布越不均匀。     

6061铝合金深孔连接锻件模锻成形模拟研究

针对某深孔连接锻件用材料6061铝合金,进行热压缩试验,获得不同应变速率和温度下的流变应力曲线,并通过数据拟合得到该合金流变应力方程;基于DEFORM-3D有限元软件对6061铝合金深孔连接锻件折叠缺陷进行模锻模拟分析。模拟结果表明,锻件成形过程形成弯曲弧面,从而造成金属压缩折叠。通过对原始坯料形状进行改进,即增加预锻,解决了折叠缺陷问题;同时对原始模具结构进行改进,即增加飞边槽,使金属更容易充满模腔;分析优化坯料温度、模具预热温度、摩擦因子等对锻件成形的影响,从而确立较佳的变形参数。试验验证结果表明,锻件成形质量较好,模拟优化较合理。     

基于ANSYS的40Cr盘饼类锻件等温锻造成形的数值模拟分析

针对复杂盘饼类零件铸造成形合格率低的弊端,本文提出了等温锻造生产盘饼类零件的方案。本文从零件的结构出发,拟定了三种原始坯料的结构,并对比研究了锻造过程中三种初始坯料结构对锻件应变的影响。结果表明,使用椭圆形坯料,锻件凸耳处应变较小,原始坯料质量少,节省原材料。     

转向节热挤压方案工艺性对比分析

采用有限元数值模拟方法以某汽车转向节不同热挤压方案为研究对象,从填充性能、飞边铺展均匀性和流线分布等方面分别作了对比分析研究.结果表明:转向节挤压生产时应避免采用大高径比的坯料直接挤压;采用大直径规格的坯料具有最好的杆部填充性能;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得较好的综合填充性和变形均匀性.变形方式对锻件最终流线分布的影响最大;初始坯料的流线状态和变形程度对最终锻件的流线状态有重要影响;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得最好的挤压件流线分布状态.镦挤加拍扁的转向节热挤压预制坯方案具有最优的综合工艺性能.     

Flow lines control of disk structure with complex shape in isothermal precision forging

Isothermal precision forging is applied to manufacturing 7075 aluminum alloy disk workpiece with complex shape. By combining experiment with FEM (finite element method), the mechanism as well as the evolution with respect to the defects of the flow lines is studied in the isothermal precision forging of the workpiece. The results show that the flow lines of disk forging with complex shape are influenced mainly by the flow lines of the die forging billet. The radial flow lines distribute along the forging shape more easily than that the axial flow lines do. The fibre breaking is mainly caused by too much redundant metal flowing fast along the radial direction in the late stage of die pressing. In the end, some reasonable measures are put forward to optimize the flow lines.     

Investigation of the cold orbital forging process of an AlMgSi alloy bevel gear

Orbital forging is a metal forming process in which one of the dies performs a complex rocking motion. It ensures reduction in required load and allows for the cold forming of a workpiece. One of the mechanical parts formed by means of this technology is a bevel gear. However, a numerical analysis of orbital forging bevel gears is very difficult to perform due to the complex rocking motion of the die, which is confirmed by numerous works investigating the orbital forging process. In the present work, investigation results of the cold orbital forging of aluminum alloy bevel gears are presented. In contrast to other works devoted to the process, this study proposes a new procedure for forming bevel gears and the workpiece used has a shape which is different from the previously applied ones. The obtained results apply to both theoretical and technological aspects of orbital forging. The FEM simulation results have been successfully verified in laboratory conditions using the industrial PXW-100A press.     

1100-H14铝合金板冷冲锻成形过程的有限元模拟

金属板材冷冲锻成形是近年来发展起来的复合成形新技术,其特点是板材冲锻时不但完成零件形状的成形,还兼有局部结构的体积成形,如凸柱成形.针对带有凸柱的散热板基座,通过对1100-H14铝合金板材冷冲锻成形有限元模拟,探讨坯料厚度、坯料形状、摩擦因数及模具结构对凸柱成形的影响规律.结果表明:坯料越厚,越有利于凸柱成形;摩擦因数越大,越有利于凸柱成形;圆形坯料形状及带有背压的模具结构有利于凸柱成形.模拟结果与实验结果吻合.     

铝合金U型模锻件锻造工艺研究

介绍了2A14铝合金U型模锻件的生产工艺,针对该模锻件的材料特性、锻件的结构特点和技术要求,确定了锻造工艺。经过生产验证,制定的锻造工艺是合理的,成功地生产出了外形尺寸、组织和性能均合格的2A14铝合金U型模锻件。     

Application of computer in hot forging

The research to establish a foundation for metal forging industry was done to gather the data concerning the shape of forging products in domestic factory. The products were classified into three categories with respect to die manufacturing and forging, namely, simple, medium, and complex. Forging process from the initial step of receiving order until final inspection before shipment was studied, Parameters, formula and data were explained along side of each step for the application in actual situation. Furthermore, C-language computer program to calculate forging force was developed. Two types of products were forged and the data collected were used to calculate the multiplication factor C by the formula P=C • σ_m • A. The C values from tested results were in good agreement with the previous research’s work. It can be concluded that the developed program can be used to calculate and estimate forging force in order to select a suitable forging machine in the factory.     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

铝合金机匣体多向精锻工艺优化

采用多向精锻工艺生产机匣体锻件可显著提高材料利用率和生产效率,但由于机匣体形状复杂且7A04超硬铝合金塑性差、应变速率敏感性强,在锻造成形过程中容易出现充不满和折叠现象。通过塑性成形理论分析、热力耦合有限元模拟和实验研究相结合的方法,总结了材料的变形行为和成形规律,提出了坯料形状和预锻工艺的优化方法,解决了生产中出现的问题,得到了合格的锻件,并实现了产业化。     

钛合金斜盘模锻成形工艺

通过对钛合金斜盘的结构特点和材质性能进行分析,提出钛合金斜盘模锻成形工艺;介绍了钛合金斜盘模锻工艺流程、热处理规范以及工艺要求,并进行工艺试制和应用.实践证明：合理制定工艺流程和热处理规范、优化毛坯结构以及加强过程质量控制,采用模锻成形工艺是可以锻造出复杂、弯曲类钛合金斜盘毛坯.     

径向锻式应变诱发法制备半固态坯料的研究

采用径向锻式应变诱发法对铝合金6063挤压棒料进行处理,主要研究了径向锻对铝合金6063微观组织的影响,讨论分析了对铝合金6063直接半固态等温处理和先径向锻预变形后半固态等温处理2种方式下的半固态微观组织演化过程。结果表明:随着断面收缩率的增加,径向锻后铝合金6063微观组织的紧密程度增加,但当断面收缩率高于70%时,该变化趋势不明显;相比于半固态等温处理法,采用径向锻式应变诱发法能够获得较为理想的半固态坯料微观组织。     

矩形截面锻件的径向锻造力与展宽

首先针对矩形截面锻件径向锻造工艺进行了试验研究,并采用有限元法进行了三维数值模拟,不同压下率条件下模拟与试验所得的锻造力误差不超过5%,表明有限元模型是合理的。采用有限元模拟方法,分析了压下率和送进率等参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律。采用回归正交试验方法,将无量纲化的工艺参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律拟合为二次多项式,拟合结果与有限元模拟结果的误差不超过6%,表明拟合公式是合理的。这些拟合公式可用于矩形截面锻件径向锻造工艺的设计和优化。