航空接头锻件低速等温模锻成形及其塑性变形微观机理

采用低速等温模锻工艺制备7A85铝合金航空接头锻件,并对其在低速等温条件下塑性变形的微观机理进行分析。结果表明:低速等温模锻工艺有利于航空接头锻件的塑性成形,锻件成形质量良好,且锻件内部显微组织细小均匀。在低速等温变形条件下,晶界滑移是航空接头锻件塑性变形的主要机制,而扩散蠕变是晶界滑移的主要因素。基于空位扩散理论,建立7A85铝合金航空接头锻件在极低变形速度条件下的塑性变形本构方程,为低速等温锻造工艺提供理论指导。     

7050铝合金等温模锻坯料设计

设计合适的锻压坯料是保证锻压后锻件具有良好综合性能的基础,通过改进锻压坯料的尺寸来改善锻件各部位的变形程度以获得具有良好组织及性能的锻件。运用有限元模拟软件Deform-3D模拟联接轴等温模锻过程,对不同尺寸的坯料模拟等温锻造过程,随着坯料在Z向厚度尺寸的增加,模锻后锻件的等效应变随之逐渐增加。选择成形效果较佳且模锻后锻件变形程度逐渐增加的锻压坯料进行实验。对热处理后的等温模锻件进行室温拉伸、硬度、电导率、疲劳以及金相实验检测。结果显示:对于横截面沿长轴突变的联接轴锻件,锻件各部位间性能差异较大;等温模锻后,变形程度大的锻件能够获得更好的微观组织和力学性能。     

等温锻造技术及应用

等温模锻技术是在传统模锻工艺基础上发展起来的一项新工艺．与普通模锻技术不同．它是将模具和坯料均加热到锻造温度．并使坯料在变形过程中保持温度不变。该技术可以显著改善坯料的塑性和流动能力．主要应用于航天、航空工业中的钛合金、高温合金、铝合金和镁合金锻件．以及新材料难变形合金锻件的精密成形。     

钛合金小型复杂结构件闭式等温精锻工艺设计分析

针对航空航天飞行器中钛合金中小型复杂结构件的结构特点及使用要求,考虑到等温精密模锻工艺方法的科学性与实用性,讨论了如何按锻件结构合理选择、设计模具,合理设计中间毛坯及工艺,以避免钛合金精锻件产生表面缺陷,并保证锻件组织和力学性能,使精锻件达到近净成形或净成形.     

一种新型模锻润滑剂

在常规热模锻工艺中,模锻润滑剂的选择及合理润滑是至关重要的。因为它不仅关系到锻件的成形、脱模,而且对模具寿命、锻件成本、生产效率和生产环境都有很大影响。目前,国内外热模锻行业普遍采用饱和食盐水、重油、锯屑、机油加二硫化钼、油基石墨和水基石墨润滑剂。由于以上润滑剂在功能上都存在着某些不足,在模锻生产中也就相应的暴露出锻件充不满、不能合理成形、锻件粘模、模具变形及严重磨损、生产环境严重污染等问题。针对以上问题,我们研试了水基玻璃     

铝合金机轮轮毂锻件微观组织仿真及工艺优化

利用Deform-2D仿真软件,研究了锻造工艺对机轮轮毂锻件微观组织的影响,并用实验进行了验证。研究结果表明,热模锻时,提高模具温度在细化锻件晶粒方面效果显著,特别是当温度高于420℃后;采用坯料、模具温度均为450℃,成形速度为0.1mm/s的等温模锻工艺成形机轮轮毂,锻件形变均匀,晶粒细小均匀,再结晶充分。仿真结果与实验结果基本符合。     

铝合金轮毂等温锻造成形中不均匀润滑的数值模拟和实验分析

通过采用有限体积法(FVM),在MSC.Superforge有限元商业软件上实现了铝合金轮毂等温模锻成形的数值模拟,并进行了铝合金轮毂等温模锻成形实验。研究发现,轮毂锻件成形规律在数值模拟与实验中不一致,将数值模拟与实验进行分析可知,模拟实验中加强筋上对应的轮缘为凹形,即加强筋上方金属晚于其他区域成形;而实际实验中加强筋上对应的轮缘为凸形,即加强筋上方金属早于其他区域成形。在计算机上获得了锻件与模具接触判定和潜在润滑凹槽值,可以推断轮毂成形过程中,加强筋处未充满的间隙形成封闭腔室,受到成形金属的排斥作用,润滑剂更易向加强筋流动,造成了数值模拟与实验中金属流动规律的差异。     

高强铝合金复杂锻件等温可分凹模精密模锻成形工艺研究

以某高强铝合金复杂锻件为研究对象,通过锻件工艺性分析,选用了等温可分凹模模锻精密成形工艺作为其制备工艺,采用热力耦合有限元分析方法对新成形工艺的终成形、预成形、拍扁等3个工序进行了模拟分析。终成形模拟结果表明:具有基本几何特征的预制坯成形后在多个位置形成折叠。通过平面应变有限元模拟获得了这些折叠产生的机理,给出了可分凹模模锻工艺中复杂锻件预制坯设计的基本原则,并优化了预制坯几何外形。工艺试验结果表明,采用修改后的预制坯和新成形工艺制备的锻件无缺陷,其尺寸精度、表面粗糙度等质量指标优于传统开式模锻件。     

基于ANSYS的套筒件等温锻造数值模拟分析

采用等温锻造工艺研究了套筒件的成形,并研究了2A50铝合金锻件的模锻成形过程以及锻模结构对锻件应力和应变的影响,对比了3种结构的飞边槽对锻件充填率的影响。研究发现,采用III型飞边槽结构的闭式锻模所成形的锻件飞边量最少,初始坯料质量最小。     

王字形结构件等温模锻数值模拟

王字形结构件热模锻会出现背面中心凹陷和应力激增的缺陷。提出等温模锻的成形方案,同时在筋板对应凹模处开设3mm宽的窄槽对多余金属进行分流。利用有限元分析软件获得等温成形中3个不同阶段的等效应力、等效应变,分析了金属流动规律。研究表明,此工艺用于王字形结构件的成形,在保证成形质量的同时,可有效避免热模锻所带来的缺陷。     

HATH204759法兰的等温模锻工艺

HATH2 0 4 75 9法兰是引进 ABB公司高压开关中的一个零件 (如图 1) ,材质为国产 LD2锻铝 ,要求硬度≥ 85HB;锻件精度高 ,要求所有未注公差为± 0 .5mm,未注拔模斜度 1°,锻件上平面度为 0 .2 ;锻件最大直径为 2 17mm,图 1　法兰锻件图高度 4 5 mm;表面质量 ABB公司要求严格。所以采用等温模锻工艺生产。1　锻造所需的压力等温模锻的特点是提高锻件精度 ,降低其成形变形力 ,节约能源 ,并能锻造出形状复杂、技术要求较高的锻件 ;能细化锻件组织 ,提高锻件的力学性能。经计算 ,该法兰普通模锻需要力在 2 5 60多吨 ,实际等温模锻生产中所…     

高硅铝合金精密模锻技术的研究

采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行高温压缩变形实验,研究了SC100-T6铝合金在高温塑性变形过程中应力的变化规律。结果表明,应变速率和变形温度的变化,强烈地影响着合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大。分析了活塞尾锻件结构尺寸和模锻成形的关键技术,并应用有限元软件模拟了热模锻成形过程,制定了模锻成形工艺。设计了合理的模具结构,通过工艺试验,得到了合格的精密锻件。     

航空工业中的锻压技术及其发展

本文论述了锻压技术在航空工业中的重要作用及其发展；指出了目前应重点发展等温模锻技术、大型锻件的模锻技术、大型风扇叶片的成形及连接技术、锻压过程的物理模拟试验技术和钛合金叶片精锻技术的推广应用等。     

2618铝合金纵向摇臂等温模锻工艺的研究

根据纵向摇臂技术条件要求,确定了等温模锻工艺为最佳成形工艺方案。介绍了在５×１０４ｋＮ液压机上实现等温模锻时的模具结构、变形温度（４５０℃）、应变速率（９．６×１０－４ｓ－１～１．２×１０－２ｓ－１）及较佳的坯料形状、尺寸及润滑剂。用等温模锻工艺研制的锻件冶金质量符合其技术条件要求     

全球最大300 MN单缸等温液压模锻机在西安投产

正位于西安阎良,临近西安飞机公司的三角防务股份有限公司与清华大学天津高端装备研究院共同建设的项目,其300 MN等温模锻液压机是全世界同类设备的最大者,采用清华大学钢丝预应力缠绕技术,突破了低速控制、平衡控制、保压控制等技术难题,已于2021年2月热试成功,可于6月份正式投产后,将主要进行等温锻、热模锻的工艺研究,适用于高温合金、钛合金、粉末冶金材料等各种难变形材料及复杂形状的大型结构件、盘类工件、航空发动机叶片等高端锻件的等温模锻成形。     

基于数值模拟的大型矿用销轨锻造工艺

大型矿用销轨属于复杂长轴类锻件,可采用辊锻制坯-热模锻压力机上两工位模锻工艺成形销轨锻件。两侧轨板主要在预锻工序中成形,在材料难以充填的凸耳预锻模型腔外围区域设置环形阻力墙,促使金属向凸耳深型腔流动。终锻完成两侧轨板的尺寸精整与中间销齿的成形。利用Deform-3D有限元软件建立销轨锻造成形过程的有限元模型,进行热力耦合有限元模拟。根据模拟结果分析销轨热锻成形过程中的温度分布、等效应变分布以及金属流动情况的变化规律。以80 MN热模锻压力机作为主变形设备,试制生产了销轨锻件,成形效果良好,验证了模拟结果的准确性。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

带阻力坎结构销轨锻模的设计及数值模拟分析

热模锻压力机上采用两工位模锻工艺成形的销轨锻件,金属变形均匀、充填性好。对126型销轨热模锻压力机上模锻工艺进行理论设计,在预锻模的设计中采用了阻力坎形式的飞边结构,并对该飞边结构下的销轨成形质量、锻造载荷以及模具磨损情况进行了数值分析。通过数值模拟分析发现,在预锻模上采用阻力坎结构的飞边槽,能够大幅提高坯料金属充填型腔的能力,获得优质锻件,但容易导致成形载荷明显增大,需要进一步对阻力坎各部位进行尺寸优化,降低预锻模载荷。     

减震器外体顺序成形模锻法

以减振器外体在模锻锤上模锻为研究对象，介绍了能确保锻件成形且能提高模锻件质量的顺序成形模锻法，说明了应用顺序成形模锻法的重要性     

铝合金螺旋桨液态模锻模具设计

介绍了采用液态模锻方法成形螺旋桨工艺 ,设计了液态模锻工艺用锻件图和试验用模具 ,在模具上进行了螺旋桨的液态模锻成形试验 ,并测试了锻件性能