基于正交试验的转向节热模锻工艺参数优化

以转向节锻造工艺参数为研究对象,设计了正交试验方案,并运用Deform-3D软件对转向节热锻成形过程进行了数值模拟.研究上模下压速度、摩擦因数、坯料初始温度和阻力墙高度对热锻成形过程中的金属流动、锻件填充效果、成形载荷及锻件本体损伤的影响.最终确定的最优成形工艺参数为上模下压速度200 mm/s、摩擦因数0.3、坯料初始温度1 275℃、阻力墙高度2.5 mm.     

基于稳健设计的预锻伞齿轮模具优化

本文对模数为5.2、最大直径为157 mm的半轴伞齿轮的精密锻造成形模具工艺参数进行确定.通过现场考察和相关文献的查阅,该伞齿轮采用热冷复合挤压成形工序方案,因为伞齿轮在成形过程中对模具的磨损较为严重,导致模具的寿命较短,这是大尺寸齿轮多采用车削加工的原因.本文将基于田口试验与数值模拟技术对预锻模具参数进行优化设计,从而实现预锻模具的工艺参数优化.     

复杂钩舌锻件近净成形的预锻形状优化设计

提出了基于闭式模锻的铁路钩舌锻件的近净成形工艺方案,针对近净成形中的预锻成形件设计这一关键技术进行了研究。通过对终锻成形阶段金属流动特点的分析,设计了预锻成形工艺。将多重响应面法与数值模拟相结合,以锻件填充完整、锻件变形均匀性最好以及材料的损伤最小为目标函数对预锻成形件的形状进行了多目标优化,并通过成形试验验证了优化设计的结果。测量与分析结果表明,本文方法可获得优化的预锻件形状,基于本文设计出的预锻件,可得到无成形缺陷且精度好的终锻成形件,实现了钩舌锻件的近净成形。     

铝合金筒形机匣等温精锻成形工艺的研究

本文通过模拟试验研究了铝合金筒形机匣成形过程，稳定了合理的等温精锻成形工艺规程，设计了结构先进的模具，生产出了合格的锻件。     

利用局部加载法冷精锻圆柱直齿轮

冷精锻圆柱直齿轮具有齿腔充填困难、成形力大及模具寿命低等技术难题。对此,提出了传统封闭式冷锻-局部加载终锻二步锻造工艺。利用数值模拟方法分析了局部加载终锻的变形过程、等效应变和成形载荷,并与封闭式冷锻成形圆柱直齿轮进行了对比,结果表明：利用局部锻造工艺作为终锻,不但齿腔充填良好,而且能极大地降低成形力和单位压强;局部加载成形的齿轮齿形部分变形大、组织好。     

镁合金上机匣等温精锻工艺的研究

上机匣是某型号直升机的关键零件,几何形状复杂,锻件尺寸大,性能指标要求高,成形难度很大。根据该件的上述特点,采用了等温锻造工艺,成形温度为３５０～３６０℃。并采用组合的模具结构和局部加载方法等,成功地锻制出上机匣锻件。锻件的力学性能,高、低倍组织和尺寸精度均符合要求。     

基于浮动凹模和分流原理的圆柱直齿轮冷精锻成形过程有限元模拟

圆柱齿轮冷精锻成形时变形抗力高,流动性差,齿形填充困难,模具磨损严重,寿命低,阻碍了冷锻工艺的推广。以大模数重卡汽车用圆柱直齿轮为研究对象,利用分流原理结合浮动凹模结构设计了直齿轮预锻及终锻二步工艺方案及模具工装;在此基础上,利用DEFORM-3D软件建立了圆柱直齿轮的冷精锻成形的有限元模型,对齿轮成形过程进行了数值模拟,分析了成形载荷、应力及应变场的变化规律,为模具设计及高性能齿轮的锻造提供一定的指导和参考。     

复杂结构锻件的坯料质量分配

基于对常见热锻成形零件结构的分析,研究了复杂锻件坯料的优化设计方法,并给出了以金属流长为中心的坯料质量分配原则.通过有限元模拟,研究了坯料设计对转向节热锻成形过程的影响.研究结果表明:当坯料的金属流长过大时,锻件容易出现充不满和折叠的缺陷;当金属流长为负值时,飞边宽度过大造成材料浪费;合理地改变金属流长并不会使成形载荷和材料利用率大幅度波动,这为坯料优化设计提供了新思路.     

基于Deform的外轮成形工艺及结构优化

基于Deform软件对某厂生产的汽车外轮成形工艺进行模拟.针对成形过程中出现坯料充不满、锻件上产生折叠、下模冲头容易开裂等现象,分析了成形过程中的金属流动方向和锻造模具所受应力分布,通过减小应力集中、优化锻模倒角、改进锻造过程中金属流向及工艺参数,有效地避免了冲头开裂、锻件折叠和坯料充不满等问题.实践生产表明,对模具的改进和工艺的优化为产品量产提供了理论基础.     

2A12铝合金圆管分流模热挤压过程数值模拟

运用DEFORM-3D有限元软件,对高强度2A12铝合金圆形管材分流挤压工艺过程进行数值模拟,分析挤压过程中材料流动挤压力、应力场和温度场分布以及模具出口处金属流速的分布情况.结果表明:2A12铝合金坯料在经过工作带时,温度上升约50℃,最高温度524℃.挤压杆速度超过5 mm/s时出现管材向内卷曲及竹节管现象;坯料温度在470℃时,管材内表面至外表面应力分布最均匀,管材表面质量最好.确定2A12铝合金圆管最佳挤压工艺参数为挤压杆速度5 mm/s,坯料温度470℃,模具温度450℃.