TC4钛合金鼓筒锻件锻造模拟及组织预测

采用刚塑性有限元方法和DEFORM-2D软件对TC4钛合金鼓筒锻件锻造过程和等轴初生α相的分布情况进行数值模拟,比较对击锤锻造和液压机锻造2种工艺下的温度场及应变分布情况。模拟结果表明：对击锤锻造易产生类似切削的缺陷,通过设计合适的坯料内侧倾角可以显著改善缺陷形成;液压机锻造成形后的锻件温度分布、应变分布和组织均较为均匀,不易产生锻造缺陷,是TC4钛合金鼓筒锻件成形的较优方式。液压机锻造的TC4钛合金锻件中等轴初生α相含量由心部到边缘逐渐增大,经组织验证,其等轴初生α相分布基本符合模拟云图。     

TC4钛合金薄壁高筋构件近等温锻造技术研究

研究了TC4钛合金薄壁高筋构件的近等温模锻工艺,合理设计了锻件的尺寸与模具结构,同时利用有限元模拟软件Deform3D对闭式模锻与开式模锻下的预制坯锻造方案以及不同长度的圆棒锻造方案下锻件的成形过程进行了有限元模拟分析,从而对锻造工艺参数进行合理选取。基于近等温锻造工艺,通过多火次、增量变形的方法成形出了质量良好的TC4钛合金精密模锻件。微观组织分析表明,锻件各区域的微观组织均为既存在等轴初生α相,又存在片状β相的双态组织,且晶粒大小比较均匀。相对于原始坯料,经过近等温锻造的锻件的断裂伸长率略微下降,屈服强度变化不大,而抗拉强度与弹性模量比坯料略微上升,力学性能良好。     

TC6钛合金卡环锤锻过程模具受力的有限元分析

在TC6钛合金卡环的高温锤锻过程中,模具承受非常大的应力。本文采用刚粘塑性有限元法模拟了TC6钛合金卡环的高温锤锻过程,给出了变形过程金属的流动情况、锻造载荷以及不同时刻模具的应力分布。模拟结果可以为该零件的成形工艺和模具设计提供参考。     

大型钛合金航空结构件锻造模具设计与工艺研究

对于大型钛合金航空构件,锻造成形工艺是应用最广泛并且最为可靠的成形方法。主要用有限元模拟与试验分析的方法研究了TA15大型钛合金整框模锻件的成形过程,并系统分析了合金在模具型腔内的流动规律和变形机理,获得了模具结构参数和工艺参数对锻造成形过程的影响规律。通过分析提出了优化设计方案,经过对比试验后发现,优化后的模具能有效解决使用初始模具所锻锻件的锻后开裂的问题,锻件质量有明显的改善。     

基于DEFORM-3D的GH5188卡箍热模锻造过程数值模拟

通过DEFORM-3D软件对GH5188卡箍热模锻造过程进行数值模拟,分析了卡箍热模锻造变形过程中的网格流动、应力场、应变场和温度场。GH5188卡箍热模锻造成形分为3个阶段：镦粗成形、毛边成形和再结晶。结果表明：在1000℃和变形速度为20 mm·s^-1条件下进行热模锻得到的锻件的流线分布合理、变形均匀,主体无应力集中,锻件表面无缺肉、折叠等缺陷;锻后晶粒细化现象主要存在于连皮拐角处和毛边中,卡箍整体的晶粒尺寸一致。因此,该工艺方案合理并可行,为卡箍实际锻造生产提供了理论指导。     

锻造工艺参数对TC4钛合金锻件残余应力的影响

针对非等温锻造时TC4钛合金锻件极易产生较大残余应力的问题,依据物理实验,建立并调控仿真模型,通过数值模拟的方法,对不同锻造工艺参数下的TC4钛合金锻件的残余应力进行分析。研究了变形温度、变形程度以及变形速度3个关键参量对TC4钛合金锻件残余应力的影响,揭示了残余应力的变化以及分布规律。结果表明:TC4钛合金锻件的径向残余应力关于中心轴线呈对称分布,但分布不均匀,从外表层至心部,残余应力由拉应力转化为压应力,在中心处应力较为集中;而TC4钛合金锻件的轴向残余应力从上表面到下表面分布较为均匀,且明显小于径向残余应力;关键参量中的变形温度和变形程度对TC4钛合金锻件残余应力的影响较为显著,而变形速度的影响较小,适当提高变形温度和变形速度、减小变形程度,可降低TC4钛合金锻件的残余应力。     

基于Pro/ENGINEER二次开发的筋板类锻件预成形设计

提出一种高筋薄壁类航空锻件预锻成形设计新方法,建立了典型的H型预锻截面数学模型,在Pro/EN-GINEER平台上二次开发了界面友好的预成形设计软件,应用DEFORM-3D有限元软件模拟典型结构件预锻及终锻过程,研究了预成形设计对模锻件变形均匀性及成形载荷的影响。结果表明,预成形设计能使锻件金属流动更加合理,锻件内部的变形更加均匀,同时能降低锻造过程的成形载荷。     

细长变截面非轴对称工件模锻模具优化设计北大核心CSCD

提出采用辊锻后模锻工艺生产细长变截面非轴对称剑条,并采用有限元法分析剑条的模锻过程。以剑条最复杂截面的模锻过程为研究对象,对比了一道次模锻成形和两道次模锻成形过程中金属材料的流动规律。结果表明:一道次模锻成形过程中,金属材料变形量大且分布不均匀,最大等效应变区域的最大主应力为拉应力,该区域易产生裂纹;预锻和终锻两道次成形后,锻件截面最大等效应变和等效应变的标准差均较大幅度降低。通过正交实验对预锻模具结构开展优化,结果表明,上模凹槽深度对锻件横截面等效应变分布的影响最为显著。与一道次模锻成形相比,预锻模具优化后二道次成形锻件的最大等效应变和等效应变的标准差均显著降低。将上述优化方法用于剑条模锻模具其他截面的设计,制造出了满足实际生产需求的模锻模具。     

TC4钛合金锻件疲劳寿命分析及其仿真模型修正

依据物理实验，研究了锻造变形温度和变形程度两个关键参量对TC4钛合金锻件疲劳寿命的影响，利用有限元与物理实验相结合的方法建立并修正了TC4钛合金锻件疲劳寿命仿真模型，并对仿真模型进行了验证。结果表明：相比于原材料，锻造成形的TC4钛合金锻件具有较长的疲劳寿命，并且变形温度控制在α+β相变温度时所得锻件的疲劳寿命最长；在最佳变形温度下，变形程度控制在50%左右时锻件的疲劳寿命最长，考虑锻造变形温度带的影响，应尽可能提高锻锤频次；锻件残余应力是影响仿真模型精度的主要因素，通过验证表明，引入实际锻件的最大等效残余应力可以极大地提高仿真精度，这为深入分析锻造工艺参量对TC4钛合金锻件疲劳寿命的影响奠定了基础。     

机械压力机上几种钛合金制件的精密模锻

介绍了在机械压力机上实现精密锻造的模具工装结构特点、精密锻造原理以及TC4钛合金玻璃润滑剂的防护特点;采用α+β锻、β锻2种不同锻造工艺方案成功地实现了TC4钛合金人工髋关节和汽车连杆的精密模锻,并分析了不同锻造工艺对锻件组织和机械性能的影响.     

复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺

针对轻轿车复杂弯轴类锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点,本文提出辊锻－摩擦压力机模锻复合工艺方案,介绍有关辊锻毛坯,弯曲毛坯,弯曲回弹,弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。本文中的工艺设计方法对其它复杂弯轴类锻件有普通参考意义。     

截齿锻件冷锻成形工艺分析

根据截齿锻件的形状特点,制定其冷锻成形工艺方案,即制坯、预成形与终锻成形。采用镦粗预成形时,易发生局部失稳现象,无法获得合格的截齿锻件。针对该问题,提出正挤预成形的改进工艺方案,并进行三维有限元模拟,模拟结果表明改进方案合理可行。在此基础上,设计出截齿锻件模具实现了截齿锻件的批量生产。     

Y7-C盘头锻件精化设计与锻压工艺改进

Y7-C铝合金盘头锻件是经编机上用的盘头坯料。针对该锻件加工余量大,金属利用率低,生产工艺复杂,生产成本高等问题,开展了锻件精化设计与锻压生产工艺改进的研究工作,并取得了成功。经生产实践证明有良好的技术和经济效益。     

Y14-A盘头锻件精化设计与锻压工艺改进

针对7A10铝合金原Y14盘头加工余量大,金属利用率低,生产工艺复杂,产品成本高等问题,进行了锻件精化设计与锻压生产工艺改进,并取得成功.生产实践表明改进后的工艺有良好的技术、经济效益.     

锻锤在现代锻造工业中的复兴

分析锻锤在现代锻造工业中的地位及适应性;介绍了国内外的锻锤发展情况;简述传统蒸空锤优缺点和换头改造技术,以及全液压短行程模锻锤在现代锻造工业中的应用。     

大锻件生产与锻造技术发展

阐述了国内外大锻件生产的发展,并对锻造液压机生产能力作了简介。     

锤上无飞边模锻的探索

从生产实际需要出发,以轴对称圆盘类锻件为例,论述了在模锻锤上进行无飞边模锻的可行性,列举了应用实例并进行了效益分析和应用前景的预测。     

船用长轴类大锻件锻造工艺方法研究

船用长轴类大锻件是船舶动力装置的重要组成部分,其质量好坏直接影响船舶的推进特性和正常航行.本文以某船用中间轴为研究对象,对普通平砧锻造法、FM锻造法和上下砧不等宽锻造方法下的压方过程进行了数值模拟,应用数值模拟软件Deform-3D建立了相应的有限元模型,对坯料温度场、应力分布、锻造力和锻造效率进行了分析.结果表明:采用平砧锻造时,锻件的锻造效率最高,所需锻造力小,且表面温度下降最慢;采用FM法锻造时能获得较理想的压应力分布状态.     

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。     

牙嵌齿轮热精锻模具设计

牙嵌齿轮因其形状所致无法切削加工，采用电解加工工艺，生产效率低，精度差、寿命低，而且电解废液污染环境，应采用热精锻工艺。本文给出了牙嵌齿轮热精锻成形的实用模具结构，论述了模具设计、装配要点。该模具采用强力脱模装置，使锻件在锻击结束瞬间可以立即脱离凸模，解决了锻件将凸模抱死的关键技术问题。