不同型砧下方柱体倒棱工艺研究

利用有限元软件模拟了120°的V型砧和梯型砧的锻造倒棱过程,分析了在不同型砧上倒棱后锻坯塑性变形区的内应力、应变分布和变形规律。结果表明:与120°的V型砧相比,采用梯型砧倒棱提高了锻坯内部的压应力,使锻坯心部和内外表层金属均获得较大的均匀变形,避免了表面裂纹的产生,提高锻件的内部质量;它为正确制定倒棱工艺提供理论依据,对大型锻件的生产实践提供指导。     

轴类件拔长V型砧和四砧径向锻造锻透性研究

轴类大锻件拔长可以采用V型砧、四砧径向锻造等。为了解这些拔长方式对锻件芯部变形的影响,应用有限元软件Super Form模拟了拔长锻造过程,对比分析了V型砧和四砧径向锻造两种工艺方法的锻透性。研究表明:V型砧拔长,锻后锻件内部等效应变分布不均匀,各处变形差异较大,经3道次拔长后,锻件芯部锻透性较好,给定条件下的累积等效应变约为1.6;四砧径向锻造,锻后锻件内部等效应变分布比较均匀,但锻件芯部锻透性较差,给定条件下芯部等效应变小于0.2,且端部一定长度范围内,芯部等效应变更小,经4道次拔长后,芯部累积等效应变为0.8左右。     

凹面砧方坯拔长研究

以 ANSYS软件为平台 ,分别利用凹面砧、平砧两种砧型对方坯拔长进行三维数值模拟。当坯料心部获得相同等效应变时 ,比较中心部位沿轴向的变形区大小和静水应力分布情况 ,发现用凹面砧拔长较平砧拔长更有利于消除锻造缺陷 ,提高生产率     

连铸大圆坯V形四砧径向锻造应力应变分析

为明确连铸大圆坯V形四砧径向锻造金属变形的特点,采用有限元分析软件Simufact模拟了四砧径向锻造过程,着重分析了锻件的变形渗透问题和心部轴向应力、平均应力的分布情况。四砧径向锻造锻件表层金属变形量较大,心部金属变形量较小,最小等效应变位于离端部一定距离的中心位置。锻造过程中,变形区心部的轴向应力为拉应力状态,心部轴向应力最大值随压下量的增加变化较小,在给定模拟条件下,锻件中心最大轴向拉应力为22 MPa。锻件在变形区的平均应力为负,变形区的应力状态为静水压力。锻件心部的静水压力明显小于表层,且随锻压压下量的增加,心部的静水压力增加,在给定模拟条件下,锻件中心最大静水压力为49 MPa。     

新型复合曲面型砧锻造过程的有限元模拟

以大型钢锭的锻造过程为研究对象,通过了解现有凸面型砧锻造过程的不足,在原有传统V型砧的结构基础上,设计了一种新型复合曲面型砧。以DEFORM分析软件为平台,以KD锻造法为基础,对新型复合曲面型砧进行有限元数值仿真模拟分析,通过大量的模拟结果以确定最优的工艺参数。最后再结合其他型砧对锻造方案进行改进,以达到改善锻坯表层难变形区内金属状态的作用。     

新型复合曲面型砧的锻造性能比较

以大型钢锭锻造过程为研究对象,通过理论建模和数值模拟,对大锻件变形的均匀性进行研究,将新型复合曲面型砧和传统V型砧的锻造结果进行比较,以求技出在用不同砧子进行锻造时,锻件内部的应力、应变状态.结果表明,复合曲面型砧在锻件组织性能优化上具有优势,其不但能使大型锻件心部得到很好的压实效果,有效地消除了钢锭内部出现的偏析、疏松及缩孔缺陷,而且大型锻件表面金属变形也能得到很好的控制,消除了锻造过程中的难变形区.     

大型低压转子锻件多道次拔长工艺控制

随着大型核电低压转子锻件尺寸和重量的增加,锻造工艺需要解决的核心问题之一,就是主拔长工艺中锻件变形能够均匀,而且可防止漏砧,防止局部存在未变形区。文章提出多道次拔长工艺控制方法,通过合理翻转及布砧工艺提高锻件的整体变形效果,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法,对不同工艺的应变分布进行研究。研究结果表明,锻造时,合理的翻转及布砧工艺可以得到较好的内部变形分布。考虑到方便操作,认为对90°翻转工艺采用错砧0.8布砧工艺,对180°翻转工艺采用错砧0.7布砧工艺。     

F55双相不锈钢方形阀体锻造工艺优化

通过分析F55双相不锈钢中的氮在锻造温度范围内的固溶、析出机理来改进锻造工艺,以解决大规格F55双相不锈钢的锻后坯件的表面裂纹及加工后表面延迟开裂的问题。沿晶界析出的氮难以再次固溶于组织,从而形成较大内应力。在锻造变形过程中,拉应力促进了组织中氮的析出,压应力阻止并促使析出的氮向组织扩散,因此,在锻造过程中应控制坯件内部的应力状态,使之处于压应力状态,避免了坯件内部存在过多的非变形区及微变形区。锻造时采用"V"形砧座是一项有效措施,同时,采用先小变形、后大变形的方式,改变了内部变形应力状态,有效地避免了当圆形截面锻为方形时内部形成的拉应力较大的问题,"V"形砧座的夹角为135°时,坯件内部的压应力状态最佳。     

宽V型砧锻造模拟分析及工艺参数选取

通过选取不同的砧宽比和压下率参数,模拟上下宽V型砧拔长变形,运用有限元方法分析坯料截面最大主应力变化,选取合理的上下宽V型砧拔长工艺参数,提高锻件质量。     

复合锻造的实验研究

此用塑性泥作模拟材料，进行了压扭复合锻造和不对称Ｖ型砧拔长的工艺实验。实验表明，压扭复合锻造的变形力伏为镦粗变形力的１／３－１／２。当Ｐ＇＝Ｐ／２，ψ＝４０．９°时，工艺效果很好，孔洞的闭合均匀，且不闭合率小。Ｖ型砧拔长时，当开口角为１１５°时，Ａ＝４５°，Ｂ＝７０°时的工艺效果最好。两种工艺均可实现小锻比、大变形，从而减小锻件的各向异性倾向。     

30Cr2Ni2Mo钢大型环类锻件的热处理工艺研究

通过不同热处理工艺试验结果的对比分析,制定了30Cr2Ni2Mo钢大型环类锻件的最佳热处理工艺。对锻件不同部位进行取样分析,结果表明锻件表面和心部的力学性能全部满足技术要求,但壁厚1/2处的力学性能略优于内层。这主要是由于心部获得粒状贝氏体和富含合金元素回火索氏体混合组织的缘故。同时,试验还获得了锻件调质后的变形情况,为高淬透性钢大型环类锻件的热处理留量提供了有力的参考依据。     

不锈钢管接头成形过程的有限元模拟与实验研究

根据不锈钢管接头的形状结构特点和材料成形性能，确定该零件可采用正挤压——镦粗二次成形和一次正挤压成形两种工艺进行加工。运用有限元软件Deform-3D对确定的成形工艺过程进行模拟分析，得到金属变形和载荷变化等规律，通过工艺实验，验证模拟分析结果。结果表明：采用正挤压——镦粗二次成形时工艺力较小、变形均匀性好，采用一次正挤压成形工艺力大。     

锻造工艺参数对TC4钛合金锻件残余应力的影响

针对非等温锻造时TC4钛合金锻件极易产生较大残余应力的问题,依据物理实验,建立并调控仿真模型,通过数值模拟的方法,对不同锻造工艺参数下的TC4钛合金锻件的残余应力进行分析。研究了变形温度、变形程度以及变形速度3个关键参量对TC4钛合金锻件残余应力的影响,揭示了残余应力的变化以及分布规律。结果表明:TC4钛合金锻件的径向残余应力关于中心轴线呈对称分布,但分布不均匀,从外表层至心部,残余应力由拉应力转化为压应力,在中心处应力较为集中;而TC4钛合金锻件的轴向残余应力从上表面到下表面分布较为均匀,且明显小于径向残余应力;关键参量中的变形温度和变形程度对TC4钛合金锻件残余应力的影响较为显著,而变形速度的影响较小,适当提高变形温度和变形速度、减小变形程度,可降低TC4钛合金锻件的残余应力。     

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...     

铸坯差温预压下处理工艺研究

由于对高性能钢的需求越来越广,进而对其连铸坯的质量要求不断提高,而铸坯中又以疏松缺陷最难消除。因此,对表面950℃、中心1 300℃以上的差温条件下的铸锭进行预压下试验,在铸锭大变形量部分,由于芯部处于高温奥氏体脆性区,塑性较差从而出现热裂;而小变形量部分,在差温作用下,铸锭内部优先变形,疏松和微观空洞被明显压合,又由于一定范围内的再结晶,减轻了铸锭内部的晶界偏析。试验结果表明,小变形量的差温预压下技术可以显著提高铸坯质量,具有进一步研究和在连铸坯生产中应用的重要价值。     

Precision forging technologies for magnesium alloy bracket and wheel

Fundamental investigations on precision forging technology of magnesium alloys were studied.As-cast billet prestraining and a new concept of hollow billet were proposed in order to reduce the maximum forming load.A schcme of isothermal forming and the use of combined female dies were adopted,which can improve the die filling capacity and ensure the manufacture of high quality forgings.By means of the developed technique,AZ80 alloy wheel and AZ31 alloy bracket were produced successfully at suitable proces...     

摩托车超越离合器本体冷挤压毛坯的合理选择

首先简要地对超越离合器本体内孔型腔的加工方法作了对比分析,然后分别讨论了圆柱体坯料、台阶形圆柱体坯料、圆环坯料对超越离合器本体内孔型腔冷挤压成形的影响,确定了合适的毛坯形状。结果表明：采用合适的毛坯不仅能有效地降低冷挤压成形力,保证内孔异型型腔的良好成形,还能大幅度提高冲头的使用寿命,提高材料利用率,降低制造成本。     

空心坯料反挤压省力成形方法及应用研究

采用主应力法与数值模拟相结合的方法,研究分析空心坯料反挤压成形力变化规律。结果表明,空心坯料反挤压在减少接触面积的同时,减小了接触面上的单位变形力,大幅度降低了挤压成形力。经在重型车辆铝合金轮辋成形中验证和应用表明,该方法可行,为底部带中心孔的大型薄壁筒形零件的成形,提供了新思路。     

结晶器磨损对连铸小方坯鼓肚变形及内裂纹形成的影响

应用连铸坯凝固传热与应力分析耦合数学模型,定量地描述了坯壳与结晶器壁间气隙的大小和分布,着重研究了器磨损对坯壳鼓肚变形和内裂纹形成的影响。结果表明：气隙首先形成于坯壳的角部区域,并且以顶角处的气隙厚度最大,逐渐向中心区扩展;当结晶器磨损严重时,坯壳偏角区成为热节区,在热节区内坯壳厚度最薄,同时在结晶器下半部产生鼓肚变形,这种变形起始于坯壳最薄弱的偏角热节约。在热节区附近的铸坯对角线凝固前沿前生的力学应变达到临界应变,使铸坯产生内裂纹。研究结果验证了严重的结晶器磨损是连铸坯产生鼓肚变形、偏角区内裂纹乃至漏钢事故的重要原因之一,也说明了铸坯偏角区内裂纹是起源于对角线的凝固前沿并向温度相对较高的两个薄弱环节－表层热节区和凝固前沿方向扩展。     

大型管板锻件夹杂性裂纹形成机理探讨

本文针对大型管板锻件内部产生夹杂性裂纹的机理进行了分析研究。认为产生锻造质量缺陷的主要原因为：非金属夹杂物经较大的变形而成为薄片状。这种片状夹杂在一定的力学条件作用下，产生微观乃至宏观裂纹；夹杂性裂纹的产生与夹杂物的自身特性及变形工艺密切相关。通过改变锻造工艺和工艺参数，可有效地控制夹杂物的形貌，减少夹杂性裂纹的生成。根据研究结论，作者从控制夹杂物形貌的角度出发，提出了直拔制坯十双凸成形的管板锻件锻造新工艺，生产实践证明，这种工艺可大大提高管板锻件的内部质量。