一种挖掘机斗齿多向精密成形工艺研究

目的研究挖掘机斗齿多向精密锻造成形工艺。方法根据挖掘机斗齿的结构特点,设计一种多向精密成形工艺方案。使用Deform-3D有限元分析软件对提出的工艺方案进行模拟,分析锻造过程中的载荷-行程曲线和金属流动规律,最后设计模具并进行工艺试验。结果通过数值模拟与工艺试验,获得了成形过程中的工艺参数,揭示了挖掘机斗齿多向精密成形过程的变形规律。结论提出的多向精密成形工艺方案成形挖掘机斗齿没有超出模具的许用应力范围,工艺试验获得的锻件充填饱满,无锻造缺陷。     

配电柜连接器锻造工艺研究及数值模拟分析

目的 研究曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。方法 针对配电柜连接器结构有高筋的特点,设计出一套曲面分模工艺方案。同时根据其合模过程中出现的错位现象,设计出一套带有锁扣装置的模具。另外通过增加坯料长度和圆角,解决实际生产中出现的折叠缺陷。最后通过有限元模拟软件DEFORM-3D,模拟了成形过程,获得成形过程的金属流动情况、等效应变分布以及成形载荷变化情况,并根据模拟结果进行了生产试验。结果 通过模拟结果及工艺试验结果显示,该零件的两侧高筋可以成形完全,同时未出现折叠等缺陷。结论 验证了曲面分模工艺在配电柜连接器成形中的可行性。     

轨道交通用减震器座锻造成形工艺改进

目的针对原有锻造工艺在终锻时易出现折叠和材料利用率较低的问题,改进锻造成形工艺,消除缺陷并提高材料利用率。方法以某型号轨道交通用减震器座为研究对象,对减震器座进行工艺分析、计算和有限元模拟。在原有工艺上增加拍扁工步,并设计了两种一模两件式的锻造工艺。对改进后的工艺方案进行有限元数值模拟,对比两种方案的金属流动、载荷、应力应变的分布情况。结果改进后的成形方案在避免折叠缺陷的前提下,材料利用率分别从70%提高到82%和86%。结论锻件型腔非对称放置时,载荷较低,速度更均匀,整体等效应变较小,有利于模具寿命。一模两件锻造的方式虽然增加了设备吨位,但是改善了金属流动,避免了汇流、折叠的缺陷,提高材料利用率和生产率,对于类似形状锻件的锻造工艺开发具有指导作用。     

三销轴叉精整底部裂纹产生和防护

三销轴叉精锻件是汽车等速传动系统中的关键零件,其头部内、外腔形状复杂,尺寸精度要求高,故一般采用温锻预成形+冷精整成形复合成形技术,而预成形温锻件设计不合理,在冷精整成形中,存在内腔底部薄壁处出现裂纹的问题。利用数值模拟技术,分析了三销轴叉冷精整型腔底部区域成形过程的成形力、应力、应变的变化,对预成形温锻件进行了优化,设计了不同的入模角,入模角的起始点位于内腔基准平面之上。工程实践后,优化后的预成形温锻件在冷整形后,口部内腔底部没有裂纹产生,流线连续,获得较为理想的精锻件。证明优化后的预成形温锻件,经冷精整成形后,精锻件产品质量显著提高,可有效防止裂纹产生。     

带径向扭曲叶片转子精密塑性成形技术的研究

设计了一套带有组合凹模的等温闭塞式成形试验模具，利用模拟试验方法研究了模具形状、坯料形状和成形力等对金属变性流动规律的影响。研究结果表明；采用等温成形和闭塞式成形复合技术可以整体精密成形带径向扭曲叶片的转子锻件；利用组合凹模结构能够解决转子锻后的顺利脱模问题，等温变形条件使薄而长的铝合金叶片的成形性大大提高，而锥底凸模和分流原理可以有效地降低模压力和提高金属充填模腔能力，所成形的锻件的叶片部分接近零件的形状和尺寸，金属的流线方向完全沿零件的几何外形分布，可以有效地提高构件的强度。     

Ti–6Al–4V钛合金筋板类吊挂锻造成形工艺优化及模具磨损研究

目的 改善Ti–6Al–4V筋板类吊挂锻件成形缺陷,降低模具磨损。方法 通过对原始工艺中存在的折叠、充填不满等缺陷进行分析,揭示局部飞边高度对锻件充填的影响,进而优化终锻模具局部飞边高度;通过增加预锻件筋条等几何特征,对预锻模具结构进行优化设计,并分析塑性变形时筋条区域金属材料的流动情况。结合BP神经网络技术,分析锻造工艺参数对终锻模具磨损的影响,并对工艺参数组合进行优化设计。结果 基于局部飞边高度对锻件充填效果的影响规律,确定最佳局部飞边高度为4 mm;通过增加预锻筋条优化预锻件结构,从而有效避免折叠缺陷;将BP神经网络技术与数值模拟结合,得到了最优工艺参数组合,有效降低了锻造模具的磨损量。结论 通过实际锻造生产试验对模拟分析结果进行了验证,固化了最佳模具结构与工艺参数组合,获得了变形均匀且无工艺缺陷的钛合金发动机吊挂锻件。     

柴油机喷射系统泵体精密挤压工艺

目的为了提高燃油喷射系统泵体的综合性能和制造效率,采用精密挤压来实现变量泵泵体的高效绿色制造。方法通过工艺设计,初步确定了锻件形状、分模形式和模具结构,采用有限元法对泵体精密挤压工艺进行仿真分析,研究了挤压成形时金属在型腔的流动规律,模具结构对挤压时的影响,以及锻件边角的充型情况。结果通过模拟仿真,对设计的挤压工艺进行了理论验证,坯料流动主要以充填法兰和外侧飞边的方向为主,外六角根部、法兰底部均充填完全,最终多余的金属流向模具间隙,没有出现紊流和涡流的现象。结论通过最终的工艺试制试验,验证了设计的工艺方案,精密挤压的变量泵泵体充型饱满,法兰顶部及根部六角形均充型完全,经机加工后成品尺寸稳定,满足产品的技术要求。     

一种深孔钻成形工艺设计及数值模拟

目的 根据深孔钻的结构特点,进行零件工艺分析和成形工艺方案设计,通过工艺试验结果验证深孔钻成形工艺的可行性。方法 首先,利用高温热压缩试验得到不同形变条件下深孔钻所用材料42CrMo合金钢的真应力-真应变曲线,并加以分析。其次,将试验数据导入Deform-3D材料库中,利用Deform-3D有限元模拟软件对深孔钻热挤压成形工艺方案进行数值模拟,分析成形过程中冲头的载荷-行程曲线以及形变过程中金属的流动规律、应力场分布、温度场分布和最终锻件的金属流线分布情况。最后,优化模拟结果进而得到成形工艺参数,进行深孔钻模具结构设计及工艺试验。结果 试验模拟得到的深孔钻充填饱满,金属流线分布合理,与实际金属流线分布基本一致。在成形过程中,上冲头的最大载荷为4.43×10³ kN,工艺试验得到的锻件尺寸一致性较好,没有锻造缺陷。结论 提出的深孔钻成形工艺是可行的,模具结构设计合理,可对该类型锻件的实际生产提供指导。     

一种法兰锻件的工艺优化

介绍了一种法兰锻件的工艺优化方案。通过约束剪切下料,采用程控能量的电动螺旋压力机,配2个锻造机器人,设计闭式模具精密锻造成形,运用Deform软件模拟验证,锻后采用余热淬火工艺调质,简化了工艺流程,稳定了过程质量,降低成本,取得较好的经济效益。     

镁合金多向转接头等温成形数值模拟及实验研究

采用数值模拟方法研究了高强耐热镁合金多向转接头的等温锻造过程,分析了导套形状、锻造方案对构件成形过程中金属流动行为的影响,根据模拟结果制定了圆形导套、两次下压的成形方案,并采用此方案成功锻造出高强耐热镁合金多向转接头模锻件。对该锻件进行了时效热处理工艺研究,得出最优化的时效处理制度为200℃×63 h。在该时效制度下,材料的室温抗拉强度达到了411 MPa,屈服强度达到331 MPa,延伸率达7.3%。     

Acoustic Emission (AE) Monitoring of Open Die and Closed Die Forging Processes of Al Alloy

Acoustic emission (AE) generated during open die and closed die forging processes of Al alloy has been studied. AE generated during both types of the forging processes could be differentiated into three stages, namely, yielding of the workpiece material upon start of forging, intermediate deformation and filling of the die. The effect of lubrication on the AE generated during open die forging was also studied. This showed that AE increases with decreasing lubrication of the workpiece thus enabling AE to detect lubrication inadequacy/breakdown during the forging process.     

发动机连杆热锻模具结构分析及优化设计

目的以1KD发动机连杆的热锻模具为研究对象,对其进行结构分析和优化设计。方法采用DEFORM3D模拟1KD连杆热锻成形过程,重点关注与模膛布局相关的中心飞边仓深度、模膛的中心距和旋转角度等3个参数,对成形载荷、锻件折叠和模具磨损的影响。结果采用两次预锻加终锻的生产工艺,可以达到分配坯料质量、降低载荷的目的;模膛中心距和模膛旋转角是影响成形载荷的主要因素,而中心飞边仓深度对模具磨损有显著的影响。结论最终获得了3个参数的优化组合:模膛中心距为32 mm,模膛旋转角为12°,中心飞边仓深度为10 mm,对模具设计和实际生产有一定的参考价值。     

拉杆锻件的辊锻制坯工艺研究与开发

研究了拉杆锻件的辊锻制坯技术,采用2道次体积分配辊锻模具和一次头部压形模具,得到拉杆锻件的坯料形状与尺寸。成功地解决了辊锻道次的确定和型槽系的选择,模具设计等问题。据此成果,完成了拉杆锻件的生产线。     

基于有限元模拟的四通阀体多向模锻工艺研究

针对阀体传统制造工艺效率低、锻件性能差、成本高等问题,本文提出采用先进的多向模锻工艺进行阀体制造,并以一种不等径四通阀体为典型对象,结合Deform-3D数值分析进行工艺研究.首先,根据不等径四通阀体的结构特征,确定了分模面,并依此设计了两种锻件图;其次,根据锻件图设计了 3种不同的多向模锻结构,并分别确定了模具的加载...     

汽车盘体零件小飞边模锻成形工艺开发及数值分析

汽车盘体零件通常采用机加工成形或者两步锻造成形(预锻+终锻),而机加工成形的效率和材料使用率较低、两步锻造成形的设备及模具成本较高,因此对该盘体零件的一步锻造成形的可行性进行了研究。根据汽车盘体零件的结构特征,设计了3种不同形式的飞边槽结构,并通过有限元分析软件Deform-3D分别进行了建模及数值分析,对比了不同飞边槽结构对汽车盘体零件填充质量、锻造成形力及锻模磨损的影响。最终得出了采用沟式飞边槽结构更优的结论,同时从等效应力分布规律和温度分布规律两方面分析了该结构下锻后零件的质量。结果表明:采用沟式飞边槽结构能得到填充完整、质量好、无瑕疵的汽车盘体零件,并通过生产实践进行了验证,提高生产率的同时有效降低了材料成本、模具成本、设备成本。     

高轮毂齿轮毛坯的模锻成形工艺及模具设计

通过对高轮轮毂齿轮的结构进行分析,制定出该锻件锻造成形的工艺流程,阐述了模锻工步、型腔的设计及模锻操作方法,实现了在3150t热模锻压力机上锻造生产。     

基于数值模拟的变速箱轴套精锻工艺评估及试验研究

目的 针对汽车变速箱轴套在精锻工艺设计阶段成形方案选择多、成形结果不确定的现象,解决试验成本高,开发周期长的问题。方法 采用有限元模拟和工艺评价数学模型进行协同研究。首先,针对各工艺方案建立有限元分析模型,分别进行成形模拟,根据成形后零件的填充情况和截面流线状况来评估工艺的合理性;其次,利用工艺评价数学模型将各方案模拟获得的最大应力、最大应变、最大损伤值、最大载荷等重要参数进行整合,以零件质量和模具寿命作为综合评估对象,根据评价值确定最优方案,同时对各方案下的载荷情况进行分析;最后,按照最优方案完成制模和试模生产。结果 获得的变速箱轴套成形饱满,质量好,表面无明显缺陷,与模拟结果一致,验证了开发过程的准确性,且尺寸符合要求,内部探伤无裂纹。结论 提出的开发工艺可靠,与切削工艺相比,生产效率大幅提升,同时材料利用率提高到92.7%。