ST型缓冲器推力锥锻造成形过程仿真与实验

分析了推力锥的锻造工艺性,提出了相应的锻造工艺方案,采用金属塑性成形仿真软件DE-FORM-3D模拟了推力锥的锻造成形过程,利用仿真优化结果进行了生产试制,实现了推力锥锻造工艺的开发.通过论文的研究,得到以下结论:(1)生产试制结果表明,论文提出的锯切下料、空气锤上镦粗和预锻、摩擦压力机上终锻的锻造工艺方案可行,锻件无需机械加工;(2)锻件产品检验结果表明,采用论文提出的锻造工艺生产推力锥,其锻件壁厚差在1.5mm以内的达100%、摩擦面的平面度低于0.7mm;(3)对于推力锥类薄壁、深腔锻件,控制其壁厚差的关键技术为精备料、准定位、快成形.     

Φ7.3m特大型09MnNiD低温钢法兰锻件成形工艺

针对首次锻造生产的Φ7.3 m特大型09MnNiD低温钢法兰锻件,通过分析对比3种成形方案,包括分段弯曲后拼焊成形、辗环成形和自由锻扩孔成形,确定了采用自由锻扩孔成形的方案。为了消除锻造成形过程中扩孔展宽量和热态锻件冷缩率对法兰锻件成品尺寸的影响,通过对特大型环圈锻造成形过程中扩孔展宽量和热态锻件冷缩率的分析,确定了锻造工艺设计时扩孔展宽量的参数设置依据,统计分析出热态锻件冷缩率的参考数据。针对09MnNiD低温钢法兰锻件壁厚超过400 mm从而导致的热处理淬透效果差、性能不合格而风险较大的问题,系统开展了热处理工艺试验。根据热处理工艺试验的结果,确定了09MnNiD低温钢的最佳热处理工艺方案。通过实际生产,验证了09MnNiD低温钢特大型法兰锻造成形工艺设计中扩孔展宽量、热态锻件冷缩率和热处理工艺参数的合理性。     

30Cr2Ni4MoV钢压裂泵阀箱异向性控制锻造技术

压裂泵阀箱因其使用工况特殊,不仅各向力学性能要求很高,且要求横向性能与纵向性能尽可能接近;然而,阀箱锻件为矩形截面轴类锻件,在锻造生产过程中由于金属纤维流线的存在,难以保证锻件的横向性能与纵向性能一致。针对锻件异向性的影响因素,对此类锻件的成形特点和锻造工艺现状进行了分析;以控制锻件金属流线为核心思路,对现有锻造成形工艺进行了优化,采用合锻换向和三向镦粗拔长的工艺改善了锻件异向性。为进一步提升阀箱锻件各向性能和同批次锻件性能的均匀性,结合空心类锻件成形特点和性能优势,创新性地提出将矩形截面轴类锻件转换为环圈锻件来锻造成形的工艺技术。通过实际生产,验证了该工艺技术的有效性和先进性。     

轻卡汽车转向节锻造成形过程的有限元分析

汽车转向节锻件由三部分组成：杆部、法兰和头部的叉形。其特点是杆部细长．法兰高宽较大且有时为异型面．头部的叉形与杆部中心线偏转一小角度α且形状复杂．为典型的复杂叉形件,其成形难度较大。这样的结构特点,使该零件的锻压成形工艺成为汽车行业中的难题。如果按锻造设备种类来分,目前国内转向节锻造工艺有两种．一种是在压力机上锻造成形（简称机锻）,该工艺技术先进．锻件质量较好,生产效率高．可实现自动化生产。     

汽车转向节精锻工艺设计与锻造主机选型

典型异形转向节的轴径细长、截面形状差异较大,由于具有负拔模角,主要采用卧锻成形方式,而现有的卧锻成形工艺产品质量难以保证,并增加了自动化生产的困难。针对该异形转向节的结构特点和成形难点,提出了由"镦粗—压扁—预锻—终锻"4个锻造工序构成的异形转向节精锻工艺,并对该工艺进行了模拟仿真。模拟结果显示:镦粗和压扁工序将材料进行了预分配,为细长的轴杆部和粗大的盘部和叉形件处提供了后续成形的材料量;预锻和终锻工序分别完成锻件的主体锻造以及圆角和局部的充填,工艺设计合理,锻件填充饱满。依据模拟分析结果,并结合锻造工序与压力机的设备特点,提出了适应该类转向节自动化锻造生产的主机类型和主机吨位。     

钛合金膜板类锻件热模锻造成形技术研究

针对典型的钛合金膜板类锻件(外径为φ60 mm),设计了锻造成形模具及局部加载模具并进行了局部加载锻造工艺改进试验.通过局部加载方法控制坯料金属的流动方向和距离,避免产生折迭、充不满等缺陷.结果表明,局部加载成形技术可以有效地控制金属的变形流动,膜板类锻件的成形质量和材料利用率明显提高,锻件性能满足设计要求.     

CH1018转向节锤锻模具优化设计实例

针对CH1018转向节锻件,基于其形状、结构和锻造成形工艺,分析了其在模锻中的成形难点,并结合锻造工艺方案及主锻造设备吨位的计算,对预锻模型腔及其飞边槽进行了优化设计,飞边槽采用双仓结构,飞边桥间隙由4 mm优化至3 mm,桥宽由10 mm增加至12 mm,并应用到实际批量化生产制造中。优化设计后采用机械压力机并结合制坯模具,对制坯、预成形工步进行了简化,得到的锻件充填效果好、结构紧凑、材料利用率高、生产效率高,产品合格率由95. 6%提高至99. 2%。此设计实例为叉孔类复杂锻件的成形提供了一种在机械压力机上制坯与锤上模锻相结合的方法。     

有限元模拟技术在主体锻造工艺设计中的应用

采用Forge 2D/3D锻造有限元模拟软件,模拟和分析了大型锻件主体的锻造环境和变形过程;讨论了锻件温度、模具设计、锻造设备等因素对锻件成形的影响;分析了锻造过程中锻件应力应变、金属流动规律、缺陷预防、金属流线、锻件最终几何形状等因素;确定了下料重量、锻造能量、锻造火次、模具设计等锻造工艺设计中的重要参数,为实际生产中锻造工艺的制定提供了依据。     

单齿履带板锻造工艺研究和模具开发

大节距260 mm单齿履带板属于异形薄板类锻件,是履带式工程机械车辆行走系统的关键部位。经过对产品特点的分析,提出了大节距单齿履带板锻造过程的工艺开发,在试验后确定了模锻工艺方案。根据产品锻造过程中受力情况和金属流动规律,设计开发出"预锻制坯"的半开半闭式模具和"终锻成形"的闭式模具,完成对单齿履带板的锻造生产。检测结果表明,锻件成形效果好,尺寸达到图纸要求,质量稳定,能够满足生产使用要求。     

闭式锻造工艺的开发与应用

闭式锻造具有材料利用率高、锻件成形精度高的特点．一般应用于回转体零件尤其是齿轮毛坯的锻造成形。汽车工业尤其是轿车工业的发展．进一步推动了热精锻、温锻和冷锻工艺的发展。国内目前汽车变速箱齿轮锻件大都采用闭式锻造工艺生产．部分采用冷锻工艺生产．闭式锻造工艺所采用的设备有热模锻压力机、螺旋压力机以及更高精度和效率的哈特贝尔高速热镦机．所生产的锻件可直接上机加工线加工。     

水轮机主轴的锻造工艺

针对大型水轮机主轴锻件的特点,将主轴分段锻造。用φ1500mm马杠代替芯棒扩孔锻造主轴法兰右端,不仅保证了锻件质量还减少锻造余量,降低生产成本,提高了生产效率。     

复杂阀体的闭式多向模锻工艺

介绍了一种较为复杂的两端不对称、侧壁有凸台的复杂阀体多向模锻工艺,包括从原材料快速加热、制坯、去氧化皮、模锻、冲孔以及锻件输送、模具冷却润滑等整套工艺流程。通过数值模拟,对阀体在多向模锻中的关键工序进行有限元分析,寻找最佳的成形方案,再通过实际生产验证,对数值模拟的结果做进一步验证及修正。实际产出的阀体锻件完全符合设计要求,且其金属流线连续完整,整体力学性能较以往工艺有较大提高。整套工艺可节省约80%的劳动及约70%的后续金属切削余量。     

球头双凸模精密冷锻模设计

论述了球头精锻工艺,给出实用的精锻模结构。该锻模采用浮动凹模结构,锻件在两个凹模形成的封闭模腔中成形,生产的锻件无飞边,显著降低了生产成本。     

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。     

某档位齿轮坯精锻成形模具结构参数的数值模拟分析及优化

针对某档位齿轮坯在闭式精锻成形过程中径向筋部出现的充填不饱满和折叠的缺陷,为了优化金属的流动性,改善筋部的填充情况,获得性能优良的合格锻件,运用正交实验和有限元结合的方法,分析了模具筋部拔模斜度α、圆角半径R对成形过程的影响,得出了极限模具结构参数图。分析了不同区域模具结构参数对成形质量的影响,确定在区域D中的参数条件下,锻件无明显的充不满和折叠缺陷,并优选拔模斜度为1.3°、圆角半径为3 mm进行了实际生产验证。研究结果表明:锻件质量良好,筋部端面平整,底部无折叠缺陷,实际锻件与数值模拟结果相吻合。     

基于Deform的三缸曲轴锻模设计

在分析了42CrMo钢三缸曲轴结构特征的基础上,采用Deform软件,优化了预锻件敷料结构,敷料轮廓由直线相交转变为圆弧过渡,并将夹角由15°优化为20°,降低了模膛应力值;设计了便于变形、分模以及后续配重的余块结构,并在预锻模边缘设计了半开半闭式挤压筒结构,分配了预、终锻变形量,得到了预、终锻模具结构.利用Defor...     

用镦挤法进行闭式模锻

在汽车锻件节材降本的需求下,闭式模锻工艺常用来替换原有的开式模锻工艺,但在锻造过程中会出现很多问题。为了解决其中一些主要问题并提高锻件的性能,本文提出了在可分凹模中采用镦挤成形的方法,并设计制造了带有背压的滚珠导柱模架,进行汽车零件闭式模锻的工艺试验,完成了某汽车自动变速箱双联齿轮轴零件的可分凹模镦挤成形,使锻件材料消耗减少38.1%,取得了良好的经济效益。     

整锻三拐曲轴锻造新工艺

整锻三拐曲轴原工艺采取同角度下料,扭转成型,操作上存在很大困难,尺寸控制不精确,工人劳动强度大,质量稳定性较差。新工艺采用六角下料,直接锻造各个拐部,使锻件各部尺寸更精确,同时减小了锻件锻造余量。     

特大型水电台阶法兰锻件工艺技术

4160 mm特大型水电台阶法兰锻件的吨位重、规格大、法兰直径及相邻截面差大,采用传统的芯棒直接卡台+分段扩孔成形法很难保证最终成形尺寸。通过综合分析特大型水电台阶法兰类锻件的关键成形方法和控制难点,创新锻造工艺,首次提出了"实心制坯+分段扩孔成形"的控制新方法;确定实心制坯环节采用带钳把卡台锻造,且下料后增加平整端面工序,分段扩孔环节的压下量按照30~45 mm控制,且每火次扩孔后增加收孔工序;并结合工艺性分析,建立了塑性有限元和结构有限元分析模型,仿真并分析了实心制坯和分段扩孔过程的金属流动规律、金属流动速率及各部位的金属流动速度差,预测了新方案的工艺参数和过程控制,以及实心制坯、分段扩孔的成形效果和质量。通过生产试制,验证了该工艺参数及成形工艺的合理性。     

长城2020转向节锻模设计及其锻造工艺生产验证

针对长城2020汽车转向节法兰截面形状复杂、轴部过粗、杆部过细和前、后羊角间距过大等结构问题,通过对该锻件局部尺寸进行分析阐述,结合多年汽车转向节锻造经验,对预锻型腔、终锻型腔及飞边桥的关键部分分别进行设计、分析论证,并采用加热挤压的制坯工艺与模锻复合成形工艺进行批量生产,得出预锻工步是转向节锻造过程中最关键的工步,并...