中心楔块精锻工艺及数值模拟

在分析中心楔块锻造工艺的基础上，结合成形过程的数值模拟，优化精锻模具和工艺参数，解决了锻件表面质量和尺寸精度要求高的难点，成功开发出中心楔块精锻成形生产工艺。     

薄饼类锻件辗扩成形

如图1所示的锻件产品,可以通过不同种类锻造设备予以锻造成形,从综合考虑锻件成本来看,材料利用率、模具及动能的多少决定了锻件的利润多少,模锻成形中要去除飞边及连皮,材料利用率在75％以上;辗扩成形中只在制坯中去除连皮,材料利用率可达到90％以上。在生产中辗扩成形较模锻成形在模具投入及动能消耗上均减少20％以上,辗扩成形明显较模锻成形有优势。本文中仅针对辗扩设备生产薄饼类锻件产品的成形予以分析。     

内燃机车大型柴油机连杆自动掉头制坯辊锻工艺

辊锻是指用一对相向旋转的扇形模具使坯料产生塑性变形，从而获得所需锻件或锻坯的一种锻造工艺。它既可作为模锻前的制坯工序，为长轴类锻件提供锻造用毛坯(称为制坯辊锻)，亦可在辊锻机上实现主要的锻件成形过程或直接辊制出锻件(称为成形辊锻)。辊锻工艺不仅可以获得较为精确形状、尺寸和表面质量的毛坯，而且具有生产率高、模具寿命长及材料利用率高等优点。     

轴承盖镦环成形工艺

1.轴承盖镦环成形工艺的确定 多年来,我厂生产的轴承盖锻件(锻件图见图1)一直采用闭式套模成形工艺(闭式套模见图2)。其锻造变形力大,锻锤平砧磨损严重,连皮金属损耗大,模具寿命短。为此,我们从降低锻造变形力、减少连皮损失入手,采用了镦环成形工艺,效果良好。     

基于变形均匀性的锻造预成形优化系统集成

预成形优化设计在锻造工艺设计中得到了广泛的应用,锻件的变形均匀性是衡量锻件质量的一个重要指标,提高锻件的变形均匀性以提高锻件的综合质量。本文以提高锻件变形均匀性为优化设计目标,采用基于灵敏度分析的正向模拟优化法对锻造过程的预成形模具形状优化系统集成进行了研究,给出了目标函数、设计变量及其灵敏度的表达形式,解决了优化模拟过程中的网格再划分问题,给出了优化系统的流程图并编制了相应的程序,最后,给出了一个优化设计的数值算例,取得了较好的优化效果。     

汽车转向臂成形工艺模拟优化(上)

正汽车转向弯臂是汽车转向系统中的重要零件,起连接车轮与车身的作用,在汽车行驶过程中,转向弯臂要承受频繁而复杂的多变应力的作用,一旦零件损坏可能造成重大的事故,是重要的安全构件,为此对其工艺性能及使用要求都比较高。该零件主要通过锻造成形获得,而国内生产此类锻件仍然存在加工余量大、成形不易充满及模具设计困难等问题,通过有限元数值模拟技术探索该类锻件的合理锻造方     

消除轴类锻件折叠缺陷的模具改进

以半轴的成形工艺为例，针对台阶轴类锻件在使用摔模锻造过程中容易出现的折叠缺陷，分析了原因，提出了避免折叠的模具改进方法，并在实际应用中取得了很好的效果。     

塑性成形技术的新思路

锻件通常是用单一的成形工艺加工的。随着锻件尺寸和精度的提高，需要更大吨位的盛开有设备和非常昂贵的、高精度的模具。由于模具在非常高的接触应力下工作，其寿命大为缩短，因此，锻件的制造成本也不断提高。为了解决上述问题，以几个工程应用中的典型件为实例，介绍了如何灵活地利用不同塑性成形工艺的特性，把几种不同工艺结合在一起，获得高精度工序与强烈的金属流变过程分离开来的塑性成形新方法。     

17Cr2Ni2MoVNb钢直齿轮精密锻造成形技术研究

研究了不同锻造比及正火温度对17Cr2Ni2MoVNb钢材料的力学性能、晶粒度及带状组织的影响,获得锻造比越大(变形量大),正火温度越高,带状组织及晶粒度越优;同时随着锻造比增加,屈强比有一定的下降趋势,这对于直齿轮精锻成形原材料尺寸的选择具有重要意义。通过分析不同锻造工艺对直齿轮精密成形的优缺点,开展直齿轮锻件及模具设计,以及直齿轮闭式锻造工艺仿真分析,完成了闭式锻造成形模具加工,并实现了直齿轮锻件的制造。结果显示,采用闭式锻造工艺可实现企业所用模数直齿轮的小批量生产制造,零件的锻造流线完整,符合锻造成形过程状态。     

外固定板锻压裂纹的控制

本文分析了火车车钩缓冲器上的重要零件外固定板在锻压后产生裂纹缺陷的原因，通过缩短锻造制坯与压力成形时间，提高成形温度，改善锻件表面质量，及时在压力成形后，补渗碳前进行正火热处理，减小并消除了零件锻造与压力成形后表面张应力，减小了零件表面的开裂倾向，有效地抑制了锻造裂纹的产生，提高了产品质量。     

2A70铝合金转子等温闭塞式锻造工艺研究

2A70铝合金转子是导弹发动机上重要的受力构件,对组织性能的要求很高。采用等温闭塞式锻造的方法生产转子锻件。为了使成形后的锻件顺利出模,采用了组合式凹模的结构。等温成形时,进行了大量的试验研究加热温度对成形过程的影响,最终确定模具和坯料的加热温度均为435 ℃。经检测,采用所设计的工艺方案生产的转子锻件的尺寸精度及组织性能均符合设计要求,成功地解决了切削加工的转子力学性能差、不能满足使用要求的问题。     

具有细长深不通孔超高强度钢壳体的温热锻造成形

通过加热温度规范和变形工步的合理确定、润滑剂和润滑方式的选择、模具材料的合理选择及热处理，采用温热锻造技术完成了具有细长深不通孔的超高强度钢壳体的精密成形。温热锻造成形的壳体锻件内孔光洁，圆滑，表面粗糙度达到Rs1.6μm以下，壁厚差小于0.2mm，尺寸精度合格。     

套筒类胎模的改进设计

为了提高锻件的锻造精度,以齿轮等饼类锻件在空气锤上采用套筒模胎模锻造成形为例,介绍了套筒类胎模的结构,分析了因套筒胎模结构、导向的不合理和毛坯几何误差等因素对锻件成形质量的影响。根据六点定位原则,提出了套筒胎模结构改进设计方法,试用效果良好,并已在生产实践中应用。     

复杂零件的精锻成形技术及关键装备

精密塑性成形是先进制造技术的主要内容之一，对于制造行业提高材料利用率、节能减排有着重要意义。据2003-2004年美国锻造工业协会出版的锻造工业发展指南介绍，未来的核心指标为：锻件材料用量减少15％，废品率减少90％；模具寿命比现在延长10倍，单件模具费用减少50％；锻件平均成本降低60％。日本作为当今世界锻造大国，年产精密锻件70万t，其精密锻件占模锻件总量的37％，每辆轿车冷精锻件79个品种，重达56kg。     

玛格纳三爪突缘的模具设计新方案

本文阐述了玛格纳三爪突缘锻件的锻造工艺特点及成形压挤模膛在模具设计中的应用。该类锻件适宜采用成形压挤模膛代替预锻模膛工艺。在节约金属材料消耗、降低成本方面提供了成功设计的范例。     

大型座舱骨架整体成形有限元模拟及实验研究

为研究飞机大型座舱骨架的整体成形,在DEFORM一3D软件中对该铝合金锻件的整体锻造过程进行了有限元模拟,并优化了模具结构及坯料。在模拟结果的基础上生产了坯料和模具,并在万吨水压机上对坯料进行了整体锻造,实际生产的锻件质量良好。研究表明,模拟结果与实际生产基本一致,通过大型座舱骨架整体成形的有限元模拟实现了模具结构和坯料的优化,减少了试模次数,提高了锻件的质量。     

单榫头叶片锻造过程成形缺陷分析

折叠和模腔充不满是锻造过程中常见的成形缺陷 ,利用自行开发的叶片锻造过程三维刚粘塑性有限元模拟分析软件 ,通过对叶片锻造过程不同截面金属流动规律的三维有限元模拟分析 ,可以预测叶片锻造过程成形缺陷折叠和充不满的形成。通过改变毛坯尺寸和成形工艺参数 ,可以消除这些成形缺陷的产生 ,并获得合格叶片锻件。该研究对其它种类叶片锻造过程中成形缺陷的分析具有一定的指导意义     

反变形模锻法

金属塑性成形的难变形区、大变形区及介于难变形区和大变形区之间的小变形区（或均匀变形区）的锻造工艺性不同。理论与实践研究表明,采用反变形模锻法成形（即通过优化冷锻件或热锻件图样设计将变形金属的结构、形状和尺寸等进行反变形补偿成形）是有效减小变形金属难变形区,改善锻造工艺性和提高锻件合格率的方法之一。     

控制锻件变形均匀性和变形力的锻造预成形多目标优化设计

以影响锻件质量的重要因素--锻造预成形模具形状为研究对象,对锻造过程展开同时包括锻件变形力和变形均匀性两个方面的优化设计的研究.研究目标是使锻件变形最均匀的同时变形力最小,即获得变形均匀性和变形力综合性能最好的终锻件.基于有限元数值模拟方法,采用有限元灵敏度分析方法,首次对同时控制锻件变形均匀性和变形力的锻造过程预成形进行多目标优化设计研究.给出总目标函数和各子目标函数的表达形式,并详细推导各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度.利用自行开发的程序,对断面为H形的轴对称锻件进行预成形多目标优化设计,给出优化过程中总目标函数及各子目标函数、预成形模具形状、预成形件形状及终锻件等效应变和y向应力的分布变化情况.结果表明,通过对预成形模具形状进行优化设计,总目标函数、变形均匀性子目标函数和变形力子目标函数分别下降了13%,33%和6%左右,达到了同时对锻件变形均匀性和变形力进行优化的目的.     

近净成形技术在航空锻件中的应用

随着全球市场一体化的形成,制造业竞争日趋白热化,锻件及其生产过程的高精度、高性能、高效率、低成本和低能耗,已成为提高产品竞争力的重要途径。近净成形技术作为一种主流锻造技术,随着锻造装备快速发展及锻造技术的升级得到了高速发展,表现出较强的生命力和广阔的应用前景,并已被广泛应用于航空锻件。