异形封头锻件镦挤成形工艺研究

在对某异形封头锻件结构进行分析后,选择模内镦挤成形方式,提出了模具的设计思路。利用Deform-3D软件对此异形封头锻件进行模内镦挤成形模拟,通过优化成形前坯料形状尺寸来满足成形力要求。结果表明,模具结构形式设计合理,坯料形状尺寸优化能够满足成形力要求。     

大型封头锻件终锻成形规律模拟研究

通过采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了大型封头终锻成形过程中塑性成形规律和影响因素,掌握了型砧对于变形以及产生裂纹的影响作用效果.实验结果表明:增大上型砧的倒角有利于减弱心部压实效果,凹型下砧有利于减少锻件下表面裂纹和内部夹杂性裂纹的产生.研究结果对于制定合理的终锻成形工艺具有支撑作用.     

核电大型管板锻件两种压实工艺的数值模拟与研究

中心凸台压实工艺和锥形板镦粗工艺是常用的两种大型饼类锻件镦粗方式.利用Forge锻造模拟软件模拟了两种工艺镦粗的核电管板锻件.结果表明:采用中心凸台压实工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在三向压应力,且心部产生了变形,但上下端面仍存在难变形区;采用锥形板镦粗工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在两向拉应力,虽迫使与锥板接触部位的坯料产生了变形,消除了难变形区,但心部并没有产生有效变形.     

TC18钛合金模锻件锻造成形工艺仿真

采用Deform-3D有限元软件对TC18钛合金模锻件锻造成形过程进行了数值模拟仿真,研究比较了锤锻和液压机模锻两种成形方式的不同.研究结果表明:TC18钛合金模锻件锤锻变形时过热倾向更加明显,锤锻锻件的最高温度比液压机模锻高70℃左右,必须严格控制锻造过程中的温升;锤锻的有效应力分布很不均匀,锤锻锻件的平均有效应力比液压机模锻大30MPa左右,并且存在严重的应力集中区域,而液压机模锻的有效应力变化较为平缓;相比液压机模锻,锤锻锻件的最大和最小有效应变的差值减小了26％,锤锻锻件的变形均匀性得到了改善.     

结合齿预锻件的精密锻造成形工艺探讨

汽车变速箱的结合齿精密锻造成形工艺是汽车零部件的一种新型制造工艺。为了解决热锻预成形时锻件定位凹槽对齿形充填及金属折叠的影响,应用数值模拟软件对结合齿精密锻造的预锻件成形工艺进行模拟研究。通过优化预锻工序模具的关键参数来降低终锻工序的载荷,使终锻工序载荷由28546 k N降到21883 k N。并进行了结合齿的热锻成形试验,试验结果表明,优化工艺参数后改善了结合齿锻件的充填质量并避免了折叠缺陷,试验结果与模拟结果相吻合,证明了该新工艺在实际应用中的可行性。     

轴盘类锻件的差温无模锻造有限元模拟分析

介绍了差温无模锻造技术在成形轴盘类锻件中的应用,分析了始锻温度、摩擦因数、加热区高度、热应变4个不同参数对坯料最终变形结果的影响。分析结果表明,提高始锻温度和摩擦因数有利于使坯料获得局部较大变形,而加热区高度和热应变对坯料最终变形结果无明显影响。     

大型弯刀板锻件热锻成形仿真及工艺分析

针对大型弯刀板类锻件的高温自由锻工艺进行了研究分析,通过Deform-3D软件模拟了预制不等厚板坯成形弯刀板锻件的锻造过程,分析了成形过程中不同工艺参数对弯刀板锻件成形曲率的影响。同时,将再结晶模型和损伤累积模型集成到模拟过程中,预测了锻件内部的晶粒组织演化和损伤行为。结果表明：弯刀板锻件成形后的曲率半径/板宽比会随着预制坯内外侧厚度比和终锻进砧/板厚比的增大而增大,随着终锻料宽/板厚比的增大而减小。根据模拟结果,建立了各工艺参数与成形后弯刀板锻件曲率半径之间的预估关系。该工艺有利于提高材料利用率,改善锻件内部晶粒组织,并控制损伤开裂的发生。     

异形触指锻件成形工艺分析

通过对异形触指锻件的成形工艺及模具结构分析，指出了该零件成形时存在的问题，提出了比较合适的毛坯形状，并用Deform-3D进行数值模拟，为类似零件的冷锻成形探索了一条行之有效的途径。     

核电用316H奥氏体不锈钢锻件的晶粒度控制

针对316H奥氏体不锈钢锻件晶粒粗化和混晶的问题,研究了锻造温度、变形量、固溶保温温度对316H钢晶粒度的影响.结果表明:锻件晶粒度大小为芯部>1/4直径>表面位置;锻造温度和变形量的增加促进了动态再结晶的发生,对晶粒的细化作用十分显著,锻造温度采用1100℃,变形量控制在30％时,锻造后的晶粒度可达7级左右.热处理对...     

液芯锻造过程分层模型仿真分析

采用锻造模拟软件Deform-2D,建立了含有固态区、半固态区和液芯区3部分区域的液芯锻造分层模型,计算得到了压下速率为20 mm ? s-1、相对压下量为30％时,含有液芯钢锭的温度场的模拟结果,以及等效应力、等效应变随相对压下量变化的曲线,获得了不同相对压下量和坯壳厚度下的固态区、半固态区和液芯区3部分区域的金属流...     

丁字臂锻件裂纹分析及工艺改进

为解决实际生产中丁字臂锻件直孔端附近出现的裂纹问题,基于数值模拟对相应的温度场、等效应变场和速度场进行分析,认为直孔端附近材料的流动速度快且梯度大可能是引起裂纹的主要原因。在此基础上,提出了增设阻力沟的飞边结构设计和一模两件锻模设计的两种改进方案。结果表明,增设阻力沟可有效地降低直孔端处桥部飞边的流动速度,但是无法改变其流动速度不断增大的趋势;一模两件工艺方案,改变了直孔端的金属流动模式,改善了危险区域流动均匀性并获得较为均匀的温度场。后续将安排实际工艺试验,进一步开展验证工作。     

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。     

枝芽类控制臂成形工艺研究

针对枝芽类控制臂自由锻制坯一模锻工艺材料利用率及生产效率低、锻件充不满等缺点,提出辊锻制坯、模锻成形的工艺方案。通过对辊锻各道次尺寸参数设计,建立三维几何模型,运用Deform软件对其成形过程进行数值模拟,分析其辊锻制坯及模锻成形过程速度场、成形载荷、等效应力场和等效应变场等变化规律。结果表明：枝芽类控制臂辊锻制坯、模锻成形的工艺能获得成形质量良好的锻件,并提高了材料利用率及生产率。     

铝合金大型锻件淬火过程的有限元模拟

采用Deform V11有限元软件,计算了T形7N01铝合金锻件的表面综合换热系数,仿真模拟了锻件淬火过程中的温度场、应力场与形变位移变化规律,分析了温度与热应力对锻件淬火形变的影响与作用机制.结果表明,淬火初期因温度梯度(最大温差达225℃)与热应力巨大差异,锻件肋板一侧在淬火时间为10 s时产生了最大程度的弹性与塑...     

60AT尖轨跟端模锻成形工艺的数值模拟

介绍了目前60AT尖轨跟端的成形工艺,利用3D塑性成形软件Deform模拟了60AT尖轨一次加热模压成形全程自动化操作的新工艺。通过对比不同模具型腔下成形的工件,获得了合理模具型腔的尺寸。利用新的模具模型,再次模拟AT尖轨跟端成形过程,全面分析AT尖轨跟端模锻成形过程中金属的流动规律、应力应变分布、温度场分布,确定了AT尖轨在模压下热变形工艺。     

整体壁板增量压弯过程应力应变模拟

整体壁板结构特点为蒙皮和纵横交错的加强筋为一整体,将机械加工后的平面外形的壁板毛坯成形为具有复杂曲面外形的壁板零件具有很大的难度。本文采用MARC有限元软件分析了整体壁板成形过程中应力应变变化情况。研究表明:整体壁板成形过程中,筋条处的应力状态最为恶劣,筋条与蒙皮过渡区处于三向拉应力状态,同时有剪切塑性应变发生,容易导致该处开裂,对于高筋条来说,还容易导致失稳现象发生;筋条的塑性变形既有凸模下压导致的塑性变形,又有蒙皮回弹导致的塑性变形;塑性变形区主要集中于筋部,蒙皮几乎不发生塑性变形;成形后的壁板将保留较大的残余应力,该应力主要是由蒙皮弹性回复所引起。     

核电用大型饼类锻件排砧工艺的研究

为了解决大型饼类锻件成形过程中因锻件变形不均匀引起的层状裂纹缺陷,通过DEFORM-3D有限元软件建立了排砧工艺的有限元模型,对传统下平台的排砧工艺进行了改进,提出了上下平砧的对称排砧工艺。模拟结果表明使用上下平砧且相邻道次错砧的对称排砧工艺方案能够较大提高锻件的应变均匀程度,减小裂纹倾向;在该工艺方案下采用15%压下率和400mm进砧量的工艺参数可在锻件心部获得稳定的压应力状态,同时具有较高的均匀变形率。通过产品试制和批量生产验证了该工艺方案的合理性。     

电动工具异形输出轴镦挤成形工艺研究

针对电动工具异形输出轴结构的成形特点,提出变工作带正挤异形杆部和闭式镦粗头部台阶的两工步成形工艺方案,基于Deform-3D有限元分析软件建立挤压、镦粗工艺过程的有限元模型,分析了成形过程的金属材料流动状况、成形载荷,模拟结果表明整个成形过程金属流动均匀、合理.基于模拟和计算结果,设计了模具并选取200 t液压机作为实验设备,获得表面完整、无折叠的合格制件.实验和模拟结果证明方案设计正确,可以投入生产.