基于MARC系统的V型砧角度优化

针对目前塑性加工参数优化研究中,有限元分析方法效率代,可靠性差,通用性不强等现状,将国际上著名的大型通用非线性有限元软件ＭＡＲＣ与先进的非线性约束优化问题的解法－改进的约束变尺度算法相结合,开发了一个可用于塑性加工参数优化的软件。     

FM上下V型砧新锻造法拔长圆柱体时心部应力场的定量物理模拟

采用光塑性法对ＦＭ上下Ｖ型砧新锻造法的锻件心部应力状态进行了测试与计算。得出了当砧宽比Ｗ／Ｄ＝０．３４时,锻件心部处于三向压应力的结果。该结果与作者所作的定性模拟结果相吻合。研究内容对生产实践有指导意义。     

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。     

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。     

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。     

基于正交试验的12t模铸锭的锻造工艺参数优化

锻造过程中为了消除或改善钢锭内部的疏松、缩孔等冶金缺陷,提升锻造后锻件的质量,利用有限元模拟软件Deform-3D,建立了12 t模铸锭在不同料宽比、搭边量和压下率条件下的有限元模型,并利用正交试验系统分析了影响锻件芯部空穴闭合的3种锻造因素之间的关系;研究了锻造过程中料宽比、搭边量和压下率对静水应力、等效应变的影响规律,并得出了优化的锻造工艺参数,可提升锻件的锻造质量。结果表明,料宽比在1.0～1.4范围时,料宽比的增大对等效应变的影响不大;搭边量大于80 mm时,搭边量的增大对静水应力的影响较小;压下率在25%～30%范围时,等效应变随着压下率的增大而增大,当压下率超过30%后,等效应变急剧下降。     

V型砧锻造圆轴时金属变形状态的模拟试验

<正> 重达几十吨的汽轮机发电机轴,由于在巨大的交变动载荷下工作,所以对轴的冶金质量和断面机械性能的均匀性提出了特别严格的要求。为了达到这些要求,通常在水压机上采用组合砧或V型砧以自由锻造的方法来锻造轴的毛坯件,最终达到充分锻造钢锭的内部金属层并使变形沿截面均匀分布。     

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.     

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。     

弧形砧砧型参数对车轴锻件拔长效率的影响

以不同砧型的弧形砧为研究对象,利用Deform-3D有限元模拟软件对车轴锻件的拔长过程进行了数值模拟研究,分析了不同砧型的弧形砧对拔长效率的影响。研究表明:随着弧形砧的圆弧半径R减小、圆弧所对应的圆心角θ增大,拔长效率增加,所需的最大锻造力也增大。相同工况下,使用带预成形段型弧形砧比使用普通弧形砧对设备的吨位要求更低,且能保持较高的拔长效率,适用范围更广。     

极限锻造法和宽砧拔长法在大型船用锻件上的应用

使用极限锻造法和宽砧拔长法在36 MN水压机上成功锻造出 20t 的大型船用轴类锻件.     

论最小锻比

锻比作为一个宏观指标,只代表锻件所经历的截面形状变化。合理控制砧宽比、压下量等对内部变形起决定性作用的参数,可以在小锻比条件下生产合格产品。     

连轴体成形工艺模拟分析

根据连轴体件凸缘较宽、凸台较高且直径较小、壁厚不均匀等结构特点及成形难点,制定了拉深和挤压2种工艺方案。采用有限元数值模拟,对2种成形工艺的模拟结果分析表明：采用拉深工艺时,成形力小,成形质量差;采用挤压工艺时,成形力大,成形质量好。通过对挤压工艺坯料形状的改进,降低了成形载荷并提高成形质量。     

新型复合曲面型砧的设计

以大型钢锭锻造过程为研究对象,创新设计一种新型复合曲面型砧对锻件进行锻造;采用非线性有限元和物理模拟实验方法,通过理论建模和数值模拟,对大锻件内部组织变形的均匀性进行研究,以求找出在用不同形状砧子进行锻造时,锻件内部的应力、应变状态。以DEFORM软件为平台,对新型复合曲面型砧的锻造过程进行有限元模拟;根据影响锻造效果的主要因素砧宽比、型砧角度和设计复合曲面型砧所需的镜像线高度,特设计几种不同几何参数的工况,以求解出复合曲面型砧的最佳几何参数。     

自由锻工艺参数选择的几点体会

工艺参数的合理选择对宏观控制锻件质量、提高锻件合格率、提高生产率效果显著。详细介绍了轴类、圈子、长筒形、饼形及曲线类锻件的锻造工艺参数选择范围 ,并用实例证明工艺参数选择较为合理 ,产品合格率较高     

3 500 mm宽厚板轧机支承辊锻造工艺研究

详细介绍了3 500 mm轧机支承辊的锻造工艺。阐述了工艺难点和工艺要点。采用一次镦粗加KD法拔长的工艺方法,保证了支承辊的技术和质量要求,并为生产更大型支承辊积累了经验。     

王字形结构件等温模锻数值模拟

王字形结构件热模锻会出现背面中心凹陷和应力激增的缺陷。提出等温模锻的成形方案,同时在筋板对应凹模处开设3mm宽的窄槽对多余金属进行分流。利用有限元分析软件获得等温成形中3个不同阶段的等效应力、等效应变,分析了金属流动规律。研究表明,此工艺用于王字形结构件的成形,在保证成形质量的同时,可有效避免热模锻所带来的缺陷。     

半球截面轴承套锻件辗轧成形工艺的优化与模拟

本文提出圆柱形芯辊预扩孔+半球截面芯辊辗扩一次成形工艺,并采用DEFORM-3D有限元软件对该工艺进行模拟。结果表明:锻件在辗轧过程中载荷平稳,变形均匀。生产实践证明,采用该工艺可有效提高产品的质量及合格率。     

前轴成型辊锻过程的模拟分析

采用刚粘塑性有限元方法对汽车前轴成型辊锻与模锻复合工艺中成型辊锻过程进行了模拟,获得并分析了成形过程、金属流动规律和力能参数曲线,揭示了其工艺典型特点,其结果对前轴成型辊锻的工艺和模具设计具有指导和参考作用。     

单工序少无毛边锻造过程预制坯形状优化设计

针对单工锻造在终锻之前一般都需要以镦粗进行预制坯的实际情况,通过刚粘塑性有限元法,以实际锻件超出预定值线部分的体积为目标函数,以镦粗的压下量为优化设计变量,采用黄金分割法对其预制坯工艺化设计进行了研究。并对一轴对称锻件的镦粗压下量进行了优化设计,优化取得了明显的效果。