大锻件锻造拔长砧型

利用有限元软件模拟了V型砧的锻造拔长过程,并对不同夹角的V型砧压下后锻坯塑性变形区内应力、应变的状态进行比较。结果显示,在117°～153°温度范围内,V型角越大,锻坯心部金属获得的变形量越大,但同时锻坯次表层金属的变形程度减小。为此,将V型砧夹角处的V型砧面改为凸型平砧面,提出了梯型砧锻造拔长工艺。结果表明,梯型砧工艺提高了锻坯内部的压应力水平,使锻坯心部和次表层金属同时获得了较大且均匀的变形,有助于扩大锻坯内部孔洞的锻合范围,改善大锻件的内部质量。     

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。     

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。     

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。     

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.     

台阶轴径向锻造锤头数对锻透性和生产率的影响

采用Deform-3D对四锤头和两锤头径向热锻45钢台阶轴过程进行了数值模拟,依据等效塑性应变、平均应力和平均塑性应变在锻件中的分布来研究锻透性及揭示锻件端部缩孔的本质.结果表明:锻件中心的等效应变均大于零,说明10％的压下量已能锻透;锤头数目对锻件中心等效塑性应变的影响不大.采用锻件中心平均应力描述锻件内部的静水压力...     

V 型砧锻造时变形规律的云纹法模拟研究

本文用光电扫描云纹法对大型锻件的型砧拔长工艺进行了模拟研究。用新研制的气动装置测得了压合试件内部人工缺陷的“临界压下量曲线”和孔穴闭合规律;并用云纹法测得了 V 型砧拔长工艺锻坯内部应变分布规律。对孔穴闭合的内部原因作了分析,对最佳 V 型砧角度、砧宽比(W/D_0)、工厂现行工艺进行了探讨。     

基于经验法则的锻透深度计算公式推导与验证

推导了判断径向锻造锻透性的经验三角形法则与锻造工艺参数的关系,分析了锻造工艺参数对锻透率的影响。为了验证经验法则的有效性,对轴类锻件径向锻造过程进行了数值模拟,采用等效应变应大于临界值、以及不出现轴向拉应力作为锻透性的判断准则,分析了工艺参数对锻透率的影响。经验法则计算结果与数值模拟结果的比较表明:经验法则能够有效地判断轴类锻件径向锻造过程中的锻透性,其结果偏于安全。     

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     

水平V型锥面砧改善轴类锻件异向性的研究

水平V型锥面砧为横向性能有要求的轴类锻件提供了一种拔长锻造方法,通过改变工具形状、控制纤维流向的方法,来提高轴类锻件横向力学性能,改善异向性.本文进行了水平V型锥面砧与上平砧-下V砧拔长矩形截面坯料锻造的对比试验,通过对比两种锻造方法拔长锻件的纵向、横向力学性能,证实了水平V型锥面砧锻造法达到了普通锻造方法难以实现的锻造效果--轴类锻件力学性能的异向性明显改善,即水平V型锥面砧拔长的锻件同部位屈服强度、抗拉强度和延伸率的横向与纵向之比均在1.0附近变化.     

径向锻造过程工件旋转振动分析

径向锻造过程中,当锤头和工件接触时,工件逐渐进人停止状态,而当锤头完全脱离工件后,工件在弹性杆势能的作用下进人旋转振动状态,因此,选择合适刚度的弹性杆对工件的运动状态甚至工件加工质量具有十分重要的影响.结合解析法和有限单元法,对工件和弹性杆构成的旋转振动系统进行数学建模,分析了锻造过程中工件的旋转运动状态,并讨论了弹性...     

水平V型砧锻造大型轴类锻件的数值模拟和实验

水平V型砧锻造法,可以通过控制锻件金属的流动方向减少轴类锻件力学性能的异向性,在锻件内部应力状态、金属纤维组织、锻件的整体性能、宏观几何形状等方面都优于普通平砧锻造法。采用有限元分析方法,对水平V型砧锻造法进行了数值模拟,结果显示,采用水平V型砧锻造法时,在砧宽比为1.0和料宽比为0.5的条件下,锻件心部的横向应力都处于压应力状态,而采用普通平砧锻造法使用相同工艺参数时,则会出现不利的拉应力状态。这表明水平V型砧锻造法比普通平砧锻造法在控制轴类锻件的横向应力上更有利,有更广泛的工艺参数范围。     

矩形截面锻件的径向锻造力与展宽

首先针对矩形截面锻件径向锻造工艺进行了试验研究,并采用有限元法进行了三维数值模拟,不同压下率条件下模拟与试验所得的锻造力误差不超过5%,表明有限元模型是合理的。采用有限元模拟方法,分析了压下率和送进率等参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律。采用回归正交试验方法,将无量纲化的工艺参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律拟合为二次多项式,拟合结果与有限元模拟结果的误差不超过6%,表明拟合公式是合理的。这些拟合公式可用于矩形截面锻件径向锻造工艺的设计和优化。     

径向锻技术的应用及其发展

径向锻技术是一种应用广泛的高性能加工技术,与其它锻压技术相比,具有很多优点.文章介绍了径向锻技术的基本原理和目前的发展现状.阐述了径向锻设备,工艺及数值模拟的国内外研究现状和发展水平,以及其在各个领域的应用状况.     

钛合金管径向精锻数值模拟分析

针对TC4钛合金管件的径向精锻,根据其工艺特点进行了简化建模,利用数值模拟软件Deform 3D对管件径向精锻过程进行了数值模拟,通过其成形过程的应力、应变分布特征,分析钛合金管的成形特点;通过坯料金属流动的速度场分布,分析该零件成形过程及特点.通过其行程--载荷曲线,进行成形力预测,对实际生产过程具有较大的意义.进行了模具受力分析,对模具寿命的预测有一定帮助.在该管件的数值模拟基础上进行了生产试制,试件产品成形顺利,质量良好.     

7050铝合金等温模锻坯料设计

设计合适的锻压坯料是保证锻压后锻件具有良好综合性能的基础,通过改进锻压坯料的尺寸来改善锻件各部位的变形程度以获得具有良好组织及性能的锻件。运用有限元模拟软件Deform-3D模拟联接轴等温模锻过程,对不同尺寸的坯料模拟等温锻造过程,随着坯料在Z向厚度尺寸的增加,模锻后锻件的等效应变随之逐渐增加。选择成形效果较佳且模锻后锻件变形程度逐渐增加的锻压坯料进行实验。对热处理后的等温模锻件进行室温拉伸、硬度、电导率、疲劳以及金相实验检测。结果显示:对于横截面沿长轴突变的联接轴锻件,锻件各部位间性能差异较大;等温模锻后,变形程度大的锻件能够获得更好的微观组织和力学性能。     

轴类大锻件倒棱滚圆后内部质量及尺寸精度研究

轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。为制定准确的倒棱滚圆工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产,应用有限元软件Deform-3D建立相应的分析模型,对倒棱滚圆过程进行模拟。从锻件的尺寸精度和锻件内部应力应变状态两个方面对比分析了平砧、90°V型砧和120°V型砧3种工艺方法。模拟结果表明,运用120°V型砧倒棱滚圆可以得到质量更佳的轴类大锻件。     

圆柱形坯料摆动辗压接触区域压力分布的有限元分析

建立了圆柱形坯料摆动辗压有限元数值分析的力学模型 ,计算并给出了圆柱形坯料辗压时接触区域表面和底面的径向和周向压力分布