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。     

钛合金等温锻造技术研究进展

等温锻造技术是国际上一种先进的近成形／近净成形工艺，本文重点介绍了钛合金等温锻造技术的特点、工艺设计、模具设计与制造以及钛合金等温锻造技术的应用现状和发展前景。     

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。     

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。     

TC4钛合金薄壁高筋构件近等温锻造技术研究

研究了TC4钛合金薄壁高筋构件的近等温模锻工艺,合理设计了锻件的尺寸与模具结构,同时利用有限元模拟软件Deform3D对闭式模锻与开式模锻下的预制坯锻造方案以及不同长度的圆棒锻造方案下锻件的成形过程进行了有限元模拟分析,从而对锻造工艺参数进行合理选取。基于近等温锻造工艺,通过多火次、增量变形的方法成形出了质量良好的TC4钛合金精密模锻件。微观组织分析表明,锻件各区域的微观组织均为既存在等轴初生α相,又存在片状β相的双态组织,且晶粒大小比较均匀。相对于原始坯料,经过近等温锻造的锻件的断裂伸长率略微下降,屈服强度变化不大,而抗拉强度与弹性模量比坯料略微上升,力学性能良好。     

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。     

精锻成形技术的现状及其发展

首先介绍了我国的精锻成形技术;然后介绍了用传统的锻压设备及新型局部连续成形锻压设备进行精密成形的国内外情况,例如冷摆辗、辗环、径向锻造等;最后介绍了精锻技术必须注意的几个问题。     

薄壁件锻造成形工艺及数值模拟技术研究

分析了薄壁件的结构特点,对叶片类薄壁件的锻造成形工艺进行了研究;结合企业生产实际,分析了模锻工艺中的精密模锻的特点和方法,简述了叶片精锻件及模锻模具生产流程;介绍了叶片类薄壁件锻造成形数值模拟技术。采用有限元软件Deform-3D,实例模拟和分析了叶片类薄锻件锻造变形过程,详述了该软件的操作流程和分析方法,以期获得变形过程中的材料塑性变形行为、流动规律等,为叶片工艺及结构的参数选择和模具设计提供了参考。     

TC17合金整体叶盘等温锻造过程数值模拟及工艺参数影响

采用二维有限元模拟软件Deform-2D对TC17钛合金整体叶盘锻件的等温β模锻过程进行数值模拟,分析了整体叶盘不同部位的应变场。根据有限元模拟结果对TC17钛合金整体叶盘锻件的荒坯尺寸及工艺参数进行优化,并进行了TC17钛合金等温锻造成形工艺试验。试验结果表明,等温β模锻工艺可使TC17钛合金组织中粗大原始β相晶粒得到充分的形变,晶界析出弯曲、断续的细小α相,晶内析出交错、细小的次生α相,呈现理想的网篮组织;当应变达到0.75时,可使得整体叶盘锻件的强度、塑性及断裂韧性实现理想匹配。     

TC14钛合金大型机匣采用等温锻造生产小余量锻件

TC14钛合金机匣是一个难度极高的锻件,采用等温锻造工艺,将半个机匣作为一个整体锻件进行锻造取得了成功.本文介绍了用模拟法研究锻件的成形,以及等温锻造工艺、热处理工艺对锻件组织、性能的影响.介绍了等温锻造的整体机匣的高低倍组织与力学性能.     

前轴精密成形辊锻及精密模锻工艺与模具CAD

介绍了汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻工艺的特点，利用UG平台开发了汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻CAD系统，利用该系统能实现汽车前轴精密成形辊锻及精密模锻的工艺与模具设计，包括锻件设计、工艺设计、模具型腔设计等。     

局部加载控制不均匀变形与精确塑性成形研究进展

局部加载控制不均匀变形与精确塑性成形关键理论与技术研究,既是先进塑性成形学科前沿领域中的关键和挑战性课题,又是航空航天高技术发展的迫切需求。文章以局部不均匀加载实现通常极难的板面内弯曲成形为切入点,发展了控制不均匀变形以实现精确塑性成形的理论与技术,为我国先进飞机发展面临的大型复杂整体钛框成形制造难题的解决,提供了启示。建立了薄壁管数控弯曲失稳起皱、回弹、截面畸变预测和成形极限分析的模型、过程仿真和优化设计的方法;揭示了其关键影响因素和影响规律;实现了难度很大的薄壁管小弯曲半径数控弯曲精确成形。建立了多道次普旋、曲母线和带内筋件强旋等复杂过程三维仿真模型,提出了解决不均匀变形导致的复杂成形缺陷和旋轮轨迹优化设计难题的方法。解决了大型铝型材先进等温挤压中迫切需要解决的多场耦合作用下温度与速度效应和控制的重大难题。发展了复杂环件辗扩过程和控制仿真的三维有限元模型以及临界摩擦系数确定的解析-数值方法;总结了冷辗扩3种塑性变形行为及多因素耦合对辗扩过程的影响;提出了率相关晶体塑性模型在有限元中实现的稳健算法,实现了冷辗扩宏观变形行为的细观响应描述。     

高温合金环形件环轧工艺研究进展

高温合金因优良的综合高温性能在航空航天、石油化工等领域有广泛应用,高温合金环锻件主要用于机匣、燃烧室、密封环等部件。随着高性能航空发动机的发展,对高品质高温合金环锻件的需求日益增加。以往高温合金研究重点在于涡轮盘和叶片材料的合金优化设计、制备工艺和变形机理研究等,而对高温合金环锻件研究报道稍显薄弱。为此,本文总结了高温合金环形件环轧技术的发展、数值模拟在高温合金环轧技术探索中的应用、主要高温合金环锻件材料的种类以及高温合金环锻件组织控制的难点,以期为高品质高温合金环锻件的研发和制备提供一定的理论参考。     

环件轧制和摆动辗压精密成形技术

阐明了环件轧制和摆动辗压两种精密成形技术原理和工艺特点。基于成形原理和工艺要求,介绍了轴承环件精密冷轧成形、高压开关环件精密热轧成形、齿轮和凸轮精密冷摆辗成形等典型零件精密成形技术生产应用情况。针对环件轧制和摆动辗压精密成形现状,分析了其技术发展趋势和面临课题。     

圆柱斜齿轮锻造成形技术

介绍了圆柱斜齿轮塑性成形的2种方法,滚轧成形与浮动凹模成形。针对2种成形工艺,分别以不同型号的圆柱斜齿轮为对象进行了数值模拟与试验研究,探索了齿轮在不同工艺下,金属流动规律、成形缺陷及成形力等。结果表明：圆柱斜齿轮采用滚轧成形可有效避免脱模困难,且整个过程属于局部加栽,对设备要求简单。浮动凹模成形可有效降低成形载荷,较传统工艺载荷下降近30个百分点,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,一定程度上保证了锻件的精度。     

航空工业中的锻压技术及其发展

本文论述了锻压技术在航空工业中的重要作用及其发展；指出了目前应重点发展等温模锻技术、大型锻件的模锻技术、大型风扇叶片的成形及连接技术、锻压过程的物理模拟试验技术和钛合金叶片精锻技术的推广应用等。     

数字化技术在齿轮精锻成形模中的应用

介绍了数字化技术在齿轮精锻成形模设计制造中的应用框架,详细叙述了齿轮精锻模数字化技术的具体应用,通过数字化技术在齿轮精锻模设计制造中的普及和应用,提高了齿轮新产品开发一次成功率,明显缩短了新产品开发周期,同时提高了模具使用寿命、制造精度和制造过程的稳定性。     

叶片精密锻造技术的发展现状及其展望

介绍了几种典型的精锻工艺和使用的主要设备;论述了数字化技术在叶片精锻中的应用;比较了现有的叶片检测技术;探讨了在叶片精锻技术中存在的一些问题,数字化是该项技术发展的核心;新工艺和新设备的研发,多尺度数值模拟技术,反向和基于知识工程的智能化模具设计,检测、设计,成形、加工的一体化技术是当前叶片精密锻造的重要研究方向和研究热点.     

精密体积成形模具的设计制造与模具寿命

论述了精密体积成形(精锻)模具的寿命与模具设计制造的关系。采用先进设计手段合理设计精密体积成形件(精锻件)、锻压工艺、模具结构 ,选择模具材料 ,制定模具钢的锻造规范和热处理工艺以及合理确定机械加工工艺及加工精度 ,可大幅度提高模具寿命