BRD连杆成形工艺和锻模设计

分析了BRD连杆的锻造工艺性,绿化了锻造工艺过程,优化了锻模结构(尤其是预锻模膛含预锻飞边槽和冲孔连皮的形状、结构与尺寸),提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命。     

高筋薄腹板类锻件三维预成形设计及优化

高筋薄腹板类锻件通常具有较大的尺寸和较复杂的内腔,需要在锻造成形过程中进行合理的预成形设计。提出了一种三维预成形设计方法,以一个典型的高筋薄腹板类锻件为例,根据静电场与锻造速度场分布的相似性,用静电场等势面模拟获得其预锻形状;然后利用Deform-3D进行锻造模拟,对预锻形状进行验证和评估;最后通过构建神经网络,建立了毛坯尺寸、等势面电势值和等效应变差值、锻件填充率的映射关系,并结合遗传算法搜索最优解,实现了毛坯和预锻件的联合优化设计。结果表明,本方法可以快速而准确地设计出预成形件,可靠性较高。     

396柴油机连杆模锻成形工艺研究

以396柴油机连杆为研究对象,针对该连杆在相对打击能量较小的30kN模锻锤上的模锻成形工艺进行分析,比较了396柴油机连杆分别在30kN模锻锤和50kN模锻锤上的模锻成形效果,并对连杆锻模设计的相关内容:模锻工步、预锻热锻件形状、终锻热锻件形状、预锻和终锻的冲孔连皮、压凹连皮以及飞边槽等进行优化设计与实验验证。实验结果表明:连杆锻件合格品率由原94%提高到98%,减少锻造生产周期至少6天/300件,提高模锻效率至少1倍,锻造成本至少降低40%。     

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程.对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和...     

摇臂等温精密成形工艺数值模拟及实验研究

摇臂在实际开式锻造生产过程中容易出现裂纹,并且材料的利用率低于50%。通过对摇臂三维几何模型的建立,提出了等温精密成形工艺方案,结合摇臂的形状特点,设置一定的工艺补充部分。利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,分析预锻件对终成形效果的影响,研究了优化后的预锻件终成形过程局部速度场及可能产生的缺陷。通过数值分析和实验,得出合理的预锻件,使成形中出现的充不满、金属折叠等问题得到解决。锻件本体流线分布合理,内部组织均匀,没有出现裂纹缺陷,并能够预测裂纹产生的趋势,材料利用率可提高到95%。     

面向微观组织优化的锻造工艺预成形优化设计及实验研究

以锻件晶粒尺寸细小均匀为目标,以预成形形状设计为对象,提出了锻造成形过程微观组织优化设计方法,构建了锻造成形过程微观组织优化目标函数,并确定锻造成形预成形形状作为优化过程的设计变量。采用遗传算法和有限元模拟相结合的方法,开发了锻造过程微观组织优化程序,对典型的H型锻件进行了面向微观组织优化的预成形设计,取得了较好的效果。并根据优化设计的结果进行了实验研究,优化结果的晶粒尺寸及其分布趋势与实验结果比较吻合。     

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。     

基于微观组织优化的锻造工艺预成形及毛坯形状优化设计

以锻件晶粒尺寸细小均匀为目标,以预成形形状设计为对象,提出了锻造成形过程微观组织优化设计方法,构建了晶粒尺寸、锻件形状子目标函数以及无量纲化的总目标函数,确定了预成形形状作为优化过程的设计变量;给出了优化设计的具体步骤,采用微观遗传算法和有限元模拟方法开发了基于预成形设计的锻造过程微观组织优化程序;并对典型的圆柱体镦粗进行了面向微观组织优化的预成形设计,给出了能够获得具有良好微观组织的镦粗成形预成形模具型腔形状。通过分析不同高径比的初始毛坯形状对微观组织优化目标函数值的影响,给出了较为合理的初始毛坯形状高径比取值范围。     

锻造用型材坯料的工艺性分析

对于形状较为复杂的锻件,采用两套或三套等多套预锻模具,逐级锻造,使简单形状坯料逐步地在可控制的工艺过程中进行体积分布、拔聚结合、多次塑变,最后在终锻模上完成复杂锻件的锻造成形。     

GA-ELM混合算法预测齿轮坯终锻成形及预锻件优化

多工位锻造齿轮坯的生产过程中,如何设计齿轮坯预锻件将直接影响到终锻件的金属流动、模具型腔的充满、锻件的质量以及模具的寿命。文中首先利用极限学习机ELM网络学习效率高、泛化能力强、预测精度高的特点,在预锻件尺寸、终锻成形力和终锻模具应力之间建立ELM网络模型,并使用遗传算法的全局寻优功能去优化ELM网络以便提高其预测精度和稳定性,这样得到的预锻件使终锻模具的受力大小合理,确定了特定条件下的最佳的预锻件形状和尺寸。     

固定挡块顺序成形模锻法

分析了固定挡块的模锻工艺性,介绍了固定挡块顺序成形模锻法,优化了锻模结构(尤其是预锻模膛的形状、结构与尺寸)设计,提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命。     

材料塑性成形过程最优化设计—─灵敏度分析方法在模具设计中的应用

本文在已发表的基于有限元灵敏度分析的模具形状优化设计方法一文的基础上, 给出这一方法的具体应用技术。介绍有限元灵敏度分析和模具形状优化设计的步骤; 讨论网格再划分技术以及灵敏度参量的数据传递; 提出解决有限元分析大变形问题的体积损失问题的方法及其与优化迭代收敛性的关系。最后应用该灵敏度分析方法对锻造过程进行模具形状优化设计。设计结果表明, 采用优化设计的预锻模具所得到的终锻件形状与所要求的理想终锻件形状十分接近。     

一种连接传动件的锻造工艺仿真及优化

以一种连接传动件为研究对象,针对现有工艺锻造产品质量差、使用期限短的问题,通过Deform11.0对锻件的成形工艺进行了仿真研究。结果显示,锻件外形虽成形完整,但在预锻工序中出现了金属对流现象,导致了折叠缺陷的产生,从而影响锻件的成形质量。为此,对预锻件的形状进行改进,设计了两种方案,分别进行了预锻、终锻的成形模拟验证,并比较了两道工序的锻造成形力。研究表明：改进后的方案能够改善金属的流动情况,解决对流引起的折叠缺陷;此外,方案2需要的锻造成形力更小,能够减小模具的负载。最终基于方案2进行了锻造试验,得到的连接传动件的成形外观好、切断截面锻造流线连续、无金属折叠缺陷、各尺寸检验合格,达到了工艺要求。     

基于有限元灵敏度分析的锻造成形微观组织优化设计

采用有限元、灵敏度分析与工程优化算法相结合的方法,以能充满型腔且少无飞边的终锻件的晶粒度分布均匀化为目标,以预成形形状为优化对象,对锻造成形过程的微观组织进行了优化设计。采用三次B样条函数描述预成形模具形状,并以B样条函数的控制点坐标为设计变量,给出了锻造过程微观组织演变的模型,建立了衡量锻件充型性能及微观组织分布均匀化的目标函数,推导了目标函数对设计变量的灵敏度,给出了优化设计步骤。并以一典型H型锻件为例,对锻件的微观组织进行了优化,取得了较好的结果。     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过 经设计预成形模具形状，可实现菜终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化易于使用的锻造优化设计软件ＤＯＴＦＯＲＧＥ。     

大型管板锻件夹杂性裂纹分析及锻造工艺改进

在分析夹杂性裂纹形成机理的基础上,从控制锻造过程中夹杂物形状变化的角度出发,通过有限元模拟管板锻件成形过程,力求减小镦粗时的不均匀变形,提出了WHF法拔长+预镦粗+旋压成形的大型管板锻件锻造工艺。生产实践证明,采用该工艺可有效控制夹杂性裂纹的形成,提高锻件内部质量。     

基于Deform的铝合金盘体件锻造工艺参数对成形性能影响的分析

在复杂结构铝合金盘体件锻造过程中,预锻模结构对锻造质量的影响较大。本文分析了采用初始预锻模结构的锻件填充情况,并基于填充缺陷改进了预锻模结构,验证了改进后的预锻模结构对锻件填充、金属流速和锻件应力分布的影响,并对比分析了不同摩擦系数对锻件质量的影响。     

面向微观组织优化的锻造工艺预成形优化设计

以锻件晶粒尺寸细小均匀为目标,以预成形形状设计为对象,提出了锻造成形过程微观组织优化设计方法,构建了锻造成形过程微观组织优化目标函数,并确定锻造成形预成形形状作为优化过程的设计变量,给出了优化设计的具体步骤,采用微观遗传算法和有限元模拟方法开发了锻造过程微观组织优化程序,并对典型的圆柱体镦粗进行了面向微观组织优化的预成形设计,取得了较好的效果.     

锻造过程最优化预成形设计系统的开发研究

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化相结合的方法，提出了一种对多工序锻造过程预成形模具进行优化设计的方法。该方法通过优化设计预成形模具形状，可实现精形终锻，得到无飞边、完全充满型腔和无折叠的终锻件。在此基础上，开发了界面友好、自动化程度高、易于使用的锻造优化设计软件 Ｄ Ｏ Ｔ Ｆ Ｏ Ｒ Ｇ Ｅ。     

骨架锻件的锻造工艺研究及模具开发

骨架锻件是美国棉花收割机上的一个关键零件,该件空间尺寸变化大、形状复杂、检测要求严格,并且技术上要求飞边放在锻件的两侧,即分模面必须是S形分模。根据实际生产设备、零件尺寸和形状特点,对锻件进行分析,制定出合理的锻造工艺,并开发安装方便、生产效率高的锻造模具,实现骨架锻件的锻造成形,得到客户认可,实现批量生产。经生产验证,该锻造零件的精度高,成形效果好,锻件尺寸与质量的一致性好,满足锻件检测要求。