矩形截面件径向锻造工艺优化

对于矩形截面件径向锻造问题,目前尚没有相应的锻造载荷、锻造功率和锻件质量相关的计算模型,以及工艺规划的标准。根据径向锻造变形特点,将平面变形条件下锻造载荷公式推广到矩形截面件锻造载荷计算,将预测圆截面件径向锻造锻透率的三角形法则推广到矩形截面件并进行了修正,提出一种锻造功率计算模型,计算误差都在10%左右。然后采用多目标加权的方法,将锻造效率、锻件质量和锻造载荷模型转化成单一的优化目标函数,对道次、压下率和送进率等工艺参数进行优化;同时,采用4个工艺实例验证了工艺优化算法的优化和评估能力,并最终将工艺优化算法写入软件,应用到径向锻造自动化生产过程。     

宝钢特钢分公司应用径向锻造机生产高合金钢锻件

锻造成形技术是大型冶金设备、机器设备、船舶、汽车等金属零部件的重要制坯手段。锻造方法通常有自由锻和模锻，模锻因受模具、锻件形状、尺寸、质量等的限制应用不多，大量使用的是自由锻造，包括万吨水压机的锻造。但是自由锻生产的锻件通常尺寸偏差大，不利于下游行业的效益最大化，同时锻造的效率也较低，不能满足现代生产的需要，从而发展出了径向锻造技术。     

铝合金隔板模锻件锻造缺陷分析

带工字型截面的铝合金隔板模锻件在锻造过程中易产生折叠、穿流、充不满等缺陷。对上述缺陷产生的原因进行了分析研究,从模具设计与制造以及在模锻工序、操作过程采取相应措施,使模锻件成品率大幅度提高,取得了明显的经济效益。     

20MnMo超大方截面锻件的研制

20MnMo方截面锻件由于芯部缺陷难以控制,所以合格率一直很低。通过优化锻造工艺和热处理工艺,成功制造出满足使用要求的锻件。     

船用长轴类大锻件锻造工艺方法研究

船用长轴类大锻件是船舶动力装置的重要组成部分,其质量好坏直接影响船舶的推进特性和正常航行.本文以某船用中间轴为研究对象,对普通平砧锻造法、FM锻造法和上下砧不等宽锻造方法下的压方过程进行了数值模拟,应用数值模拟软件Deform-3D建立了相应的有限元模型,对坯料温度场、应力分布、锻造力和锻造效率进行了分析.结果表明:采用平砧锻造时,锻件的锻造效率最高,所需锻造力小,且表面温度下降最慢;采用FM法锻造时能获得较理想的压应力分布状态.     

大锻件生产与锻造技术发展

阐述了国内外大锻件生产的发展,并对锻造液压机生产能力作了简介。     

平锻件坯料夹紧力的计算

根据锻件变形力大小选用的平锻机能否满足坯料夹紧力的要求，本文对此作了讨论。     

大型板类锻件的锻造

常规锻造工艺生产大型板类锻件时，由于大型板类锻件的尺寸待征，无法满足高度方向压下时其砧宽比和料宽比不出现拉应力的条件，因而在锻造过程中，在其材料组织的晶界或晶界薄弱处容易形成新的裂纹源。通过对超声探伤报废的2块板类锻件(模块)进行解剖试验，其结果证明了这一论断。为了克服大型板类锻件的锻造工艺的缺点，根据锻造理论和工艺的最新研究成果，提出了锻造大型板类锻件的新FM锻造法。用新FM法锻造板类锻件，可有效地控制工艺参数，防止在变形体内产生形成裂纹的机制，并可大幅度降低板类锻件的废品率。将该工艺用于大型锻件的生产与修复中，也是非常有效的。     

航空锻件精化的重要途径-等温锻造技术

从等温锻造的低变形抗力、高的延伸率,变形均匀,工艺参数的可控性明显提高等方面阐述了等温锻造精化锻件的原理,分析了等温锻造技术的经济效益,介绍了等温锻造的典型精密锻件.     

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。     

Radial immersion angle estimation using cutting force and predetermined cutting force ratio in face milling

Radial immersion ratio is an important factor to determine the threshold for tool conditioning monitoring and automatic force regulation in face milling. In this paper, a method of on-line estimation of the radial immersion angle using cutting force is presented. When a tooth finishes sweeping, a sudden drop of cutting force occurs. This force drop is equal to the cutting force that acts on a single tooth at the swept angle of cut and can be obtained from the cutting force signal in feed and cross-feed directions. The ratio of cutting forces in feed and cross-feed directions acting on the single tooth at the immersion angle is a function of the immersion angle and the ratio of radial-to-tangential cutting force. In this study, it is found that the ratio of radial-to-tangential cutting force is not affected by cutting conditions and axial rake angle. Therefore, the ratio of radial-to-tangential cutting force determined by just one preliminary experiment can be used regardless of the cutting conditions for a given tool and workpiece material. Using the measured cutting force during machining and a predetermined ratio, the radial immersion ratio is estimated in the process. Various experiments show that the radial immersion ratio and instantaneous ratio of the radial to tangential direction cutting force can be estimated very well by the proposed method.     

基于响应面法的游艇转向臂锻造工艺优化

针对游艇转向机构中某转向臂在实际生产中出现的充不满的缺陷,设计了以模具预热温度、始锻温度、镦粗台孔深、镦粗下压量、压扁厚度为设计变量,以锻件充形率、终锻力为目标函数的混合水平正交表,通过对正交试验结果进行灰色关联处理,并进行极差分析,得知镦粗下压量、镦粗台孔深对目标函数影响显著。为了得到更优的工艺参数,在正交试验的基础上结合中心复合试验进行再优化,建立了以镦粗下压量、镦粗台孔深为自变量,以锻件充形率和终锻力为因变量的二阶响应面模型,从而得到了该产品的最优工艺参数。经过生产验证,优化后的工艺参数能在较低的成形载荷下锻造出合格的产品,并且消除了充不满的缺陷。     

基于数值模拟的矩形件成形变压边力曲线确定方法

变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模拟技术,提出了基于压边圈位移变化确定变压边力的方法。     

径向锻复合单向压缩变形式再结晶熔融法制备半固态坯料的研究

采用径向锻复合单向压缩变形式再结晶熔融(RFCUC-RAP)法和径向锻复合多向压缩变形式再结晶熔融(RFCMC-RAP)法对铝合金6063挤压棒料进行处理。对比分析了合金在直接半固态等温处理(SSIT)法、RFCUC-RAP法及RFCMC-RAP法三种工艺下微观组织的演化过程。结果表明：相比于直接SSIT法,采用RFCUC-RAP法和RFCMC-RAP法制备出的铝合金6063半固态坯料的晶粒尺寸明显减小,晶粒形状也有所改善。同时,由于变形过程相对简单,RFCUC-RAP法比RFCMC-RAP法更有优势,是一种有效的制备高质量半固态坯料的方法。     

Evaluation of the maximum spread and the force for a drawing process through flat rolls

Roll drawing is a metal forming process that, unlike classical drawing, allows us to obtain a reduction in the metal wire section with a notable reduction in the forces and without thermal or chemical treatment of the wires. Unlike the traditional process, there is, however, a lack of knowledge as regards the main process parameters.In the following study, FEM analyses were carried out to verify the suitability of two analytical models for evaluating the maximum spread of the wires and the drawing force for a drawing process through flat rolls of steel wires. Experimental tests then highlighted the suitability of these analytical models, potentially valuable tools for the determination of drawing parameters and the on-line control of the process.     

锻造操作机钳口抓取状态的分析与研究

根据锻造操作机钳口结构特点,将钳口夹持过程分为使锻件产生塑性变形挤压痕的夹紧状态和钳口承受锻件重力及重力矩并执行操作动作的夹持状态,并进行钳口夹持力理论分析.研究结果表明,影响夹持力大小的是夹紧状态的挤压作用,确定锻造操作机夹持力应以夹紧状态的作用力为依据.并以此为基础,分析了影响钳口夹紧力的因素,为优化钳口结构提供了条件.     

模锻压力机机身结构与刚度分析

针对模锻压力机整体机身结构,通过三维建模软件建立1600t模锻压力机机身分析模型,并导入ANSYS有限元计算软件进行仿真分析。对机身及拉紧螺杆的几种状态进行分析计算和对比,获得了最为合理的结构形式。     

锻造操作机钳口的结构分析与设计

钳口是锻造操作机夹持机构中与工件直接接触的元件,其结构决定着操作机夹持力的确定。针对锻造操作机钳口的夹持力分析模型,提出钳口与工件摩擦因数、钳口长度和钳口夹持销轴中心距是确定夹持力的关键因素。根据钳口夹持特点,实验研究"冷"钳口与"热"工件之间摩擦因数的变化规律,分析了钳口与工件接触面摩擦因数的取值范围;研究被夹持工件的类型和结构特点,确定了钳口长度的设计原则;分析了被夹持最小工件直径对操作机设计和应用的影响,研究了被夹持最小工件直径的确定方法;明确基于钳口满足强度条件下质量最轻来进行优化设计并确定钳口夹持销轴中心距的研究思路,为锻造操作机钳口结构设计提供了有效支撑。     

径向锻造油压机电液伺服控制系统建模与仿真

分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理;在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上,借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型;研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研究结果表明:与主缸位置反馈相比,伺服缸位置反馈时系统运行更加平稳;为保证系统的响应速度和主缸对伺服缸的跟随性,合理的回程压力为3~12 MPa;为保证系统的快速性、精确性及系统的经济性,尽量减少建压时间;主缸供液高压油液体积50000 mL时,伺服缸时间滞后0. 03 s,主缸对伺服缸跟随滞后0. 01 s;系统流量确定时,锻造频次增加使得锻造行程减小,控制精度降低,系统响应滞后。