冷／温锻复合成形技术及其应用（上）

简要介绍冷／温锻复合成形技术的特点和应用范围，并对冷／温锻复合成形工艺中的温锻的成形温度、坯料的加热方法和时间、温锻模具的冷却与润滑、温锻预制坯的软化处理和表面润滑处理等作了详细的阐述。然后列举了两个已经大批量生产的工程实例，详细说明冷／温锻复合成形技术的成形工艺过程。实践表明，冷／温锻造复合成形技术不仅可以生产重达几十公斤、几何形状复杂、精度要求极高而难以用冷锻或温锻加工方法制造的零件，而且经济效益十分明显。     

30CrMnSi钢制壳体的近净锻造成形加工技术

采用温锻制坯与冷变薄拉深相结合的复合成形加工方法对30Cr Mn Si高强度钢制壳体进行了近净锻造成形研究。在合理制定了冷变薄拉深件图和温锻预制坯图的基础上,介绍了温锻制坯成形工艺过程和冷变薄拉深成形工艺过程,给出了温锻制坯模具的设计和冷变薄拉深成形的冲头和凹模芯设计应考虑的问题。     

弧齿锥齿轮温锻成形工艺参数分析

采用刚塑性有限元法,分别就摩擦条件、坯料温度、模具预热温度、锻压速度等对弧齿锥齿轮温锻成形载荷的影响进行了仿真分析。分析结果表明:成形载荷随摩擦因数的增大而升高,随坯料温度、模具温度、锻压速度的升高而降低,且坯料温度较模具预热温度对成形载荷的影响更为显著。模拟结果可为弧齿锥齿轮温锻成形过程的模具设计、工艺方案制订等提供依据。     

人为粗糙度强化换热机理分析及数值模拟

对人为粗糙度强化换热机理进行了分析,讨论了影响人为粗糙度强化换热的因素。以某特定型号的热成形模具为例,对模具外冷却表面有/无人为粗糙度的冷却进行了数值模拟和对比,初步评估了人为粗糙度的强化换热效果。计算和分析表明:在热成形模具外冷却表面合理地设置人为粗糙度有利于强化对模具的冷却,提高生产效率。     

基于CAE技术的塑料水杯注塑模设计及成型分析

分析了塑料水杯的结构及成形工艺特点,设计了对应的注塑模模具,并利用C A E技术的塑料注射成形软件M oldflow对制件进行了预成形。制件注射过程中气穴较少;温度分布基本合理;熔接痕位置较少,制件冷却相对均衡。综合分析结果表明,模具结构合理,塑件成形质量较好,预成型可较少模具试模、修模次数,降低生产成本。     

双毂倒挡齿轮温锻成形金属流变行为及工艺研究

根据齿部带有倒锥的双毂倒挡齿轮结构特点,提出了一种两步温锻+冷精整的新工艺。以某双毂倒挡齿轮零件为例进行实验发现齿形下角隅充填不满,为解决此问题建立了齿轮温锻成形过程的刚塑性有限元仿真模型,分析了其速度、应力与应变等场量信息,结合盐酸热蚀后的金属流线探讨了成形过程中金属的流动规律,通过在模具上设置凹槽增大金属径向扩展“波形”最终使得轮齿角隅充填饱满。齿轮测量仪检测结果表明：采用提出的新工艺能够获得满足双毂倒挡齿轮要求的轮齿齿形。     

直齿锥齿轮精密锻造生产技术(下)

二、直齿锥齿轮锻造生产线设备选型 直齿锥齿轮锻造生产过程包括:预制坯制备、温(热)锻加热或冷锻前的退火软化、锻造成形及后处理等。所用设备类型根据工艺要求确定。 1.制备预制坯的设备选型 温锻成形温锻精整(两火两锻)、热锻成形温锻精整(一火两锻)及温锻成形冷锻精整工艺都是开式模锻造,锻造直齿锥齿轮的预制坯都是圆柱     

装载机覆盖件热冲压成形传热与淬火冷却速度研究

回弹和变形是影响高强度装载机覆盖件冲压成形形状精度的主要因素,通过22MnB5合金板热冲压成形实验,考察了热冲压成形的传热特征,推导出的热冲压成形传热数学模型的基本方程,提出热冲压成形模具冷却系统设计相关技术问题.研究表明,当冷却速度达到或超过临界冷却速度,才能使奥氏体直接转变为均匀马氏体;在模具结构、冷却系统、冷却介质等因素确定的情况下,冷却速度只与板材自身条件有关,可以通过控制最佳水流速度实现对最佳冷却速度的控制,达到减少和消除热冲压成形中变形和回弹等缺陷,提高装载机覆盖件热冲压成形质量.     

高强度钢板热冲压冷却速率的研究

针对淬火过程中热冲压件B柱结构复杂位置处冷却速率小,在组织转变过程中未能完全转变为马氏体组织,影响其力学性能的问题,进行了热冲压成形工艺研究。提出了优化模具冷却水管道布置以增大局部模具对板料冷却速率和优化模面形状以减小板料与模具间隙的两种优化设计,进行了数值模拟及对试验结果进行整理,研究了热冲压成形工艺中的重要参数冷却速率。结果表明:优化模具冷却水管道布置的设计对热冲压件B柱形状复杂处的冷却速率有一定的提高作用,优化模面形状的设计显著地提高了B柱结构复杂处的冷却速率,同时表明模具与板料间隙的存在对板料冷却速率有很大的影响。     

基于Moldflow的风扇叶注塑模具冷却系统的设计及分析

注塑模具的冷却系统对注塑件的成型质量和产品的生产效率有很大影响。重点讨论了影响注塑模具冷却的因素,以及注塑模具冷却系统设计的原则。然后对风扇叶注塑模具冷却回路进行了简略计算。并根据风扇叶的整体结构,对其模具提出了三种冷却回路布置方案。最后基于模流分析软件,运用MPI/Cool模块对不同的冷却系统进行冷却分析,通过对冷却分析的结果进行对比得到相对较优的冷却回路。最终获得良好的冷却效果,达到提高产品质量、缩短成形周期、提高生产率等目的。     

基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析

基于Simufact.Forming径向锻造模块对某叶片毛坯锻造成形过程进行数值模拟分析,研究了径向锻坯到叶片模锻的成型过程,获得了叶片锻坯在径向锻造过程中等效应变以及锻流线分布规律。深入分析锻坯锻透性,并对径锻成形过程进行理论计算和试验验证。结果表明:适当提高相对压下率能使锻坯变形均匀,采用拉打径向锻造方式能够有效保证锻坯成型的尺寸精度,得到的叶片锻坯模锻充型效果较好,飞边分布均匀,锻坯心部等效应力在锻打时有规律地发生波动,旋转锻打使金属材料沿周向流动,锻流线的扭转角与旋转角相一致,锻坯质量较好,无明显缺陷。     

浅谈先进成形技术

介绍了先进成型技术的整体概念,阐述了其在现代工业中的特点,具体从特种铸造技术、现代锻造技术、先进板料成形技术、焊接与切割技术、高分子材料与复合材料成形技术五个方面介绍了先进成形技术.     

冰箱冷冻室抽屉注塑模CAE分析

针对某冰箱冷冻室抽屉的结构特点及成型规律，在模具制造之前，结合选用的材料和设备，经过冷冻室抽屉模型导入、网格划分、成型设备参数输入、原料选择、注射速度初步设定等步骤，在计算机上进行填充、流动、冷却等CAE分析，确定了理想的浇口位置，设计了其冷却系统，结合成型工艺窗口分析模块，预测了能够生产合格产品的成型工艺条件范围。     

光学玻璃离心熔铸过程中成型热历史对反射镜的影响

为了研究离心熔铸反射镜制造技术中热历史状态(成型温度及冷却速度)对成型效果的影响,采用有限元分析软件Abaqus对不同的成型温度及冷却速率进行仿真分析,确定成型温度为950℃、冷却速率为1℃/s时可以完成反射镜在模具中的充模和成型;之后进行离心熔铸试验并对成型结果进行测量。在冷却速度大于1℃/s时,反射镜由于冷却后局部残余应力过大,导致其发生碎裂。同时通过对仿真结果、理论计算结果以及试验结果的分析对比,得到反射镜边缘的轴向高度与理论值相差10.12 mm,具有较大的面型误差,产生面型误差的原因是由于在高温成型冷却后反射镜体积收缩导致面型发生变化。     

精密塑性成形技术在中国的应用与进展

介绍了精密塑性成形技术在中国的发展现状。重点介绍了致力于此领域的厂家和研究单位及其所做的工作,以及代表精密塑性成形技术水平的典型工件。对数值模拟技术在精密塑性成形领域的应用也有所介绍。     

Forming-sequence design for multistage cold forging

Multistage cold or warm forging is being used increasingly to produce axisymmetric parts as energy and material prices continue to increase. One of the major efforts required in applying this process successfully is the design of the forming sequences for multistage forging machines. This work is done by highly experienced die designers and it requires both experienced judgment and the application of established design rules. This design task is reasoning-intensive rather than computation-intensive; thus, it is very suitable for the application of expert-systems methodology. This paper describes the development of a prototype expert system for forming-sequence design in cold and warm forging of axisymmetric parts.     

Analysis and Optimization on Factors Affecting Forming Quality of Half Axle Gears Warm Precision Forging

Half axle gears is produced by precision forging popularly because of the advantages in minimum machining allowances, lower material consumption and good service properties. But the forming quality of precision forging is difficult to control. Many simulations and analysis of precision forging process were taken by previous researchers. But no concrete method is proposed to evaluate and optimize the forming quality of half axel gears. The primary purpose of this work is improving the forming quality of half axel gears by analyzing and optimizing the affected factors of forming quality. The enclosed-die warm forging process of half axle gears was developed, and a new type of die-set used on double action hydraulic press was brought forward. The main influential factors of precision forming quality were analyzed after the forming process had been simulated by using finite element method(FEM). These factors include die structure, web thickness and web position. A method used to evaluate the forming quality was established, which investigated the maximal forming load, the metal filling rate and the material damage factor. The FEM simulations of half axle gears precision forging were evaluated by this method. The results show that the best forming quality can be achieved when the punches were added with bosses, the web located at the middle plant of the gear, and the web thickness was 30 percent of the inner hole diameter. Verification experiments taking the above optimized parameters were performed on a 7.8 MN double action hydraulic press. The trial products were formed well. And their geometric precision meets the demand. The verification result shows that the optimization of the influential factors, according to the simulations and the evaluation method, can improve the forming quality. The new structure of precision forging die-set and the new evaluation method guarantee a high forming quality of half axel gears.     

基于Moldflow对突变壁厚塑件的注塑成型优化方案的研究

利用Mold flow/MPI技术对摩托车外壳进行CAE注塑模拟分析,预测了成型过程中的填充流动情况,并对型腔的填充时间、压力分布、锁模力大小等进行计算分析,掌握了翘曲变形产生的原因。根据注塑模拟分析结果优化了浇口、冷却系统设计方案和成型工艺参数,使模具设计更趋合理。优化后的成型方案用于实际生产,缩短了试模周期。     

Influence of cooling condition of tools on central deformation of workpiece and tool wear in cross wedge rolling

In this paper, a thermal–mechanical coupled simulation model for two-roll cross wedge rolling (CWR) was developed to investigate the influence of cooling condition of tools on central deformation of workpiece and tool wear by using three-dimensional rigid-plastic finite element method. Based on the simulation results, the information about central deformation of workpiece and tool wear with and without tool cooling was compared and analyzed. The study results indicate that forging quality and tool life can be improved by means of cooling the tools with cooling water. Subsequently, an industrial example of CWR in blank forming for engine connecting rod was presented to verify the feasibility of study results. In this industrial application, higher forging quality and longer tool life were obtained, which benefits the decrease of production cost. This study provides insights into the mechanisms of central deformation of workpiece and tool wear under different cooling conditions of tools in CWR process as well.     

汽车钢质同步环精密成形与实验研究

对汽车钢质同步环的成形过程进行了计算机模拟,分析了不同阶段材料的流动情况及模具结构与坯料尺寸对成形质量的影响,同时对同步环模具的失效形式进行分析,指出模具表层温度升高是造成模具失效的主要原因。为提高模具使用寿命与产品成形性能,对成形工艺进行了改进。结果表明:模拟结果与实际生产相符,大大缩短了同步环的开发周期;采用热锻+温整复合成形工艺后,齿形的充填更加饱满,模具受力状况得到了改善,使用寿命得到了一定的提高。