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。     

铝合金精密锻造技术研究及发展趋势

铝合金精密锻件应用在各个行业。本文阐述了精密锻造技术中的液态模锻、半固态模锻、等温锻造、粉末锻造和多向锻造技术,论述了铝合金精密锻造设备,论述了多向模锻压力机配PLC和计算机控制系统的优点。最后,阐述了铝合金精密锻造技术的发展方向。     

精密锻造成形技术在我国的应用

简要介绍了精密锻造成形技术的发展概况及主要应用领域,列举了大量的工程应用实例来阐明冷锻成形、温锻成形、闭塞锻造成形、精密热模锻成形、复合成形、等温锻造成形等精密锻造成形工艺在我国的应用情况。     

金属的等温成形

等温模锻(即在加热到和锻件成形温度相同的模具中进行热成形)最早应用在铝合金的热模锻与热挤压中。七十年代初才用来成形钛基合金锻件。等温成形由于能减少金属消耗和机械加工量,将在航空用钛合金精密模锻件的加工中占重要的位置。     

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     

铝合金等温精密锻造技术

等温精密锻造技术 等温精密锻造技术是在等温模锻基础上发展起来的一种先进的模锻工艺。其实质是将加热到锻造温度的毛坯置入加热到相同温度并保持不变的组合式精密锻模中,施加适当压力,保压一定时间．使毛坯以低应变速率完成锻造过程,从而得到符合各项技术要求的精密锻件。     

铝合金液态模锻的应用及发展

叙述了铝合金液态模锻成形的工艺实质、方法及其特点。阐述了铝合金液态模锻工艺的优点。介绍了液态模锻成形轿车零件的应用实例,指出了铸造技术和模锻技术有机结合成先进的液态模锻成形工艺是一种行之有效的新技术。     

航空航天复杂构件的精密塑性体积成形技术

综述了航空航天复杂构件的等温锻造、局部加载和多向模锻3种精密塑性体积成形技术。对等温锻造技术,重点介绍了其应用范围与3个主要的研究方向(坯料设计、工艺参数设计与模具结构设计);对局部加载技术,着重论述了其变形特点以及不连续局部加载的3种实施方式(简单冲头式、垫板式和分模式),并结合实例介绍了连续局部加载的3种成形方法(内壁带筋的薄壁圆环径向包络成形、涡轮盘辊轧成形和网格筋板构件辊轧成形);对多向模锻技术,简要阐述了典型三通件多向模锻成形的研究现状,以及多向模锻技术的应用情况。最后,对这些技术未来朝着尺寸更大、形状更复杂、更难变形材料、更高成形精度以及更多领域的方向发展进行了展望。     

铝合金板温成形过程拉深筋部位摩擦系数的测试

基于板料成形时法兰区周向收缩、厚向增厚的特点和温成形的环境,针对铝合金板温成形过程拉深筋部位摩擦系数的测量,研制了一套新型摩擦测试装置.探讨了压边力、成形温度、润滑状态三种工艺参数和铝合金板试样楔形角对拉深筋部位摩擦系数的影响.研究表明,成形温度和润滑剂对摩擦系数影响比压边力明显;当不采用润滑剂时,随着成形温度从室温上升到250℃,摩擦系数有明显的增加;在高温状态下,三种润滑剂的使用,都可以大大降低温成形时的摩擦系数,但这三种润滑剂之间的润滑效果差异并不明显;在不同楔形角的铝合金试样成形过程中,拉深筋部位的摩擦系数随着角度的增大而增大.     

2024铝合金航空座椅支承零件等温模锻成形研究

采用Deform-3D有限元软件及等温模锻试验对2024铝合金航空座椅支承零件的成形过程进行了模拟与试验研究,并且分别对等温模锻件和热轧板机加工零件的组织和性能进行了对比研究。结果表明,在420℃、锻压速度为1.5 mm·s-1、保压时间为1.5~2 min的锻造工艺参数条件下,2024铝合金航空座椅支承零件锻造成形的最大锻压力为12700 k N,锻件成形金属流动顺利。在本文的工艺条件下试制锻造了多件2024铝合金航空座椅支承件,测试分析结果表明,通过等温模锻制造的航空座椅支承零件较热轧板机加工零件强度提高11.4%,最高的强度为508 MPa,且不同方向力学性能的差异小于3%。     

铝合金旋转盘锻件等温精密成形工艺研究

为选择合适的等温精密成形工艺,获得综合性能优良的铝合金旋转盘锻件,采用有限元法模拟分析了两种不同坯料条件下旋转盘锻件等温精密成形时的金属流动规律,并通过镦粗、预锻制坯和终锻工艺成形出了外形完美、综合性能优良的铝合金旋转盘锻件。结果表明:采用环形坯料成形时金属主要沿径向充填模膛,易产生充不满缺陷,而采用五角形坯料则使金属材料主要沿轴向充填模膛,可以预防该类缺陷的发生。虽然环形坯料在分模面的投影面积较五角形坯料的小,成形时所需载荷却大得多。因此,五角形坯料是等温精密成形旋转盘锻件的最佳坯料方案。     

液态模锻复合成形技术研究进展和发展趋势

介绍了液态模锻的成形特点、研究方法和国内外的发展状况,通过铝合金和铝基复合材料液态模锻成形零部件实例阐述液态模锻成形工艺的优点,简要介绍半固态-塑性变形一体化模锻的技术。指出液态模锻轻量化材料成形技术和液态模锻成形与材料匹配性技术研究是今后研究的重点。     

铝合金微型齿轮等温精密微成形工艺研究

利用自行研制的精密微塑性成形设备,对铝合金微型齿轮的等温精密成形工艺进行了研究,成功地获得了质量良好的节圆直径为Φ1mm的5A02铝合金微型齿轮.金相分析表明,微型齿轮的齿部流线沿齿形轮廓分布,有利于提高齿轮的承载能力和抗疲劳强度.纳米硬度分析表明微型齿轮的纳米硬度分布也有利于提高齿轮的抗疲劳强度.使用等温精密微成形技术可以制造出质量良好的微型齿轮.     

航空钛合金锻造技术的研究进展

综述了近年来国内外航空钛合金锻造技术的研究进展,介绍了等温锻造技术、精密辗轧技术、大型复杂构件整体成形技术、锻造工艺模拟等国内外研究情况,并讨论了航空钛合金锻造技术后续的研究方向。等温锻造技术应深入研究构件热处理技术、模具设计与制造技术、加热与润滑防护技术;精密辗轧技术应深入研究薄壁环件精确环轧技术、自动控制技术、轧制胀形用工装与模具设计技术、设备控制软件开发技术;大型复杂构件整体成形技术应深入研究复杂构件的增量加载精密模锻技术、多向精密模锻技术、大型锻件组织性能均匀性控制技术及复杂结构件精密制坯技术;同时,应系统开展锻造工艺与装备数字化技术的研究与推广应用,建立基于数值模拟技术的锻造工艺设计方法。     

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。     

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。     

楔横轧技术的应用

楔横轧技术的应用楔横轧成形工艺是国内外近３０多年来发展起来的一种少无切屑工艺，适于轧制台阶轴类工件和其他旋转体类工件。如汽车、摩托车、拖拉机的各种台阶轴、球头销，各种发动机连杆的精密模锻坯，以及各种扳手、钳子等五金工具的精密模锻坯等。近几年，许多工业...     

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。     

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。     

铝合金半固态模锻技术研究现状

半固态模锻技术集中了液态成形和固态成形两者的优点,是介于两者之间的一种新的金属成形方法。该技术具有独特的优势,比如生产效率高,原材料消耗低,环境友好,零件性能高等。本文介绍了铝合金半固态模锻技术的国内外发展及应用现状,列举了普通模锻工艺,半固态模锻的不同点和优越性,并对半固态模锻技术的发展前景进行了展望。