铝合金控制臂辊锻制坯模锻工艺数值模拟

针对控制臂现阶段模锻成形工艺工序多,生产率低,劳动强度大等缺点,提出辊锻制坯一模锻成形工艺,设计辊锻制坯各道次的尺寸参数,用数值模拟代替物理试验预测金属成形过程。通过对控制臂辊锻成形过程的数值模拟,并对辊锻后坯料进行弯曲、终锻成形,获得较好的锻件,为指导此锻件的生产实践提供了理论依据。     

某重卡前轴成形辊锻质量因素分析

运用Deform软件初步建立了某重卡前轴成形辊锻工艺的有限元分析模型,通过比较模拟仿真与最初辊锻工艺生产出的锻件,以第二道次为例,研究了辊锻摩擦因子、温度、辊锻速度三个工艺参数对辊锻件长度和最大成形载荷的影响。据此对初始的有限元模型进行了优化,根据优化后的仿真结果对辊锻模进行了重新设计,生产出锻件尺寸合格,与模拟结果完全吻合     

轨道交通用车轴精密辊锻成形工艺

通过对轨道交通用RE2B型车轴锻件进行工艺分析,设计开发了车轴两道次精密辊锻成形工艺。采用有限元技术,确定了车轴精密辊锻模拟的相关参数,对车轴精密辊锻过程进行了数值模拟。模拟结果显示：采用精密辊锻成形车轴,得到的辊锻件规整,锻造流线流畅连续,车轴各截面圆整度好,且端头平整,无凹凸和花瓣形状产生。在世界首台套1600 mm大型辊锻机上,对RE2B型车轴精密辊锻成形进行工艺实验,试制锻件外形规整,各部位尺寸符合要求,与数值模拟结果相一致。按铁路标准TB/T 2945—1999要求,对试制的车轴进行热处理后的性能检测,检测结果满足标准要求。     

大落差前轴精细制坯辊锻成形工艺研究

对大落差前轴的精细制坯辊锻成形工艺进行研究,设计出3种精细制坯辊锻件,模拟出最优精细制坯辊锻件,然后用逆推的方法设计出第二道次和第一道次制坯辊锻件,根据辊锻件的截面和长度,使用UG软件对三道次辊锻模进行三维造型。通过Deform 3D有限元软件的模拟,对各道次辊锻件的温度场、等效应变场进行分析,结果表明各道次辊锻件成形良好。     

汽车前轴第1道次辊锻成形工艺有限元模拟与实验

建立了前轴辊锻第1道次模型,并利用Deform-3D软件进行模拟仿真,通过与实际辊锻成形前轴进行对比,确定了合理的边界条件,并对其准确性进行了验证。由分析可知,摩擦因子为0.6、传热系数为11时,模拟结果与实验结果对比误差最小。研究了传热系数、摩擦因子、初始温度、辊锻角速度、模具板簧处圆角等工艺参数对辊锻第1道次成形的影响规律。结果表明,摩擦因子增大和初始温度升高,锻件弹簧板中心距和最大展宽均随之增大。转动角速度增大,弹簧板中心距、最大展宽逐渐减小。锻件总长和最大展宽随着模具板簧处圆角增大而减小。通过第1道次辊锻制坯工艺优化,降低了终锻成形载荷,提高了终锻模具型腔填充程度与材料利用率。     

基于数值模拟的7075铝合金转向节成形工艺优化

应用三维有限元模拟软件Deform对7075铝合金转向节成形过程进行了数值仿真与工艺分析。通过模拟研究,确定该转向节的成形方案为:二道次辊锻制坯加一步终锻成形。在辊锻制坯时,将原始圆坯优化为方坯显著地提高该过程的稳定性,进而改善了辊锻制坯件的质量。针对转向节较难成形部位,将辊锻以及终锻模膛结构作适当修改。改进后,所得终锻件各部位充填饱满、飞边分布均匀并且无明显折迭缺陷。实际生产表明,采用优化后的工艺成形的铝合金转向节质量良好,符合产品的使用要求。     

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。     

基于DEFORM的重型汽车前轴成形工艺及模具设计

针对重型汽车前轴复杂的结构特征,结合金属塑性成形理论,制定了某重型汽车前轴的辊锻制坯+模锻成形的成形工艺,通过计算确定了坯料尺寸和辊锻道次,并且选取合理的前滑值,设计了辊锻工序件和辊锻型槽;采用UG三维参数化建模软件完成了辊锻模具、压弯模具、预锻模具及终锻模具的设计。并采用有限元软件Deform-3D对前轴成形工艺进行数值模拟,通过观察在前轴成形工艺中各特征部位的充型情况,及成形过程中压力、温度的变化,并对成形后前轴锻件与实际生产前轴锻件的尺寸进行对比,验证了前轴成形工艺及模具设计的合理性,缩短了模具调试周期,提高了产品的设计效率,提高了材料利用率,降低了产品开发成本。所设计的前轴成形工艺和模具已应用于实际生产。     

耙齿辊锻成形工艺及模具设计

叙述了辊锻工艺实质及其适用性,用辊锻成形工艺生产耙齿的优点。介绍了耙齿辊锻虎艺锻件图的制订,毛坯尺寸的选择,辊锻道次的确定,各道工序变形量的分配,是锻成形工艺的拟制,辊锻模具设计及其模具材料的选用。     

集装箱门铰链辊锻成形工艺及模具设计

介绍了门铰链辊锻工艺锻件图的制订,毛坯尺寸的选择、辊锻道次的确定,各道工序变形量的分配、辊锻成形工艺的拟制及辊锻具的设计。     

基于CAE的汽车铝合金控制臂锻造成形工艺

以某汽车右上控制臂为研究对象,选用6082铝合金为锻造材料,分析了产品的结构特点及成形难点,确定了其成形工艺为两道次辊锻、两工位弯曲、预锻和终锻。根据锻模设计理论,采用Solidworks软件设计各道次模具,并通过Deform软件对6082铝合金控制臂成形过程进行模拟,从温度分布、等效应力应变以及金属流动等角度分析了各工序的成形情况。针对成形方案中变形程度最大的预锻工序,采用控制单一变量的方法,分析了坯料始锻温度及摩擦因数对预锻成形的影响。结果表明：预锻时,随着始锻温度的增加,平均等效应力减小,始锻温度在450～490℃时更合理;改善润滑,减小摩擦因数使得模具载荷降低,锻件的最大等效应变减小,有利于成形且提升模具寿命。最后,基于模拟结果结合实际生产进行了试验,得到了与模拟结果相吻合的成形锻件。     

铁路货车钩尾框精密辊锻过程数值模拟

铁路货车钩尾框锻件为异形长轴类锻件,目前采用自由锻工艺制坯,效率低,质量差,大型自动辊锻机精密辊锻是一种优质高效的先进制坯工艺,用于钩尾框制坯有望取得良好的技术经济效益.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对铁路货车钩尾框精密辊锻过程进行三维有限元模拟,揭示了钩尾框辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊锻过程中模具受载荷情况,以及各道次辊锻过程中的辊锻力矩,为钩尾框精密辊锻工艺及模具设计提供了有效的参考依据.     

某曲轴制坯辊锻缺陷分析及优化改进

曲轴采用制坯辊锻工艺后,锻件上出现了一些小耳朵缺陷.分析其原因,主要影响因素是过渡圆角和辊锻道次的匹配.利用DEFORM进行模拟优化改进后,发现过渡圆角半径20mm时为最宜;第2道次辊锻时,锻件的夹持端距离辊锻模具端部的距离为45mm时,道次匹配最合理.经过生产试验验证,改进后的工艺使缺陷达到最小.     

车钩轭辊锻成形缺陷的数值模拟分析

对车钩轭成形工艺进行了分析,通过建立的有限元三维模型对其成形过程进行了数值模拟,获得了每道次辊锻件尺寸、温度场、应力应变场、载荷等。并分析辊锻不稳定、打滑、飞边大且不均匀、辊锻件长度难以控制等问题的原因,并结合数值模拟结果提出了相应的解决办法。     

宝剑辊锻成形工艺研究

文中叙述了用手工方法锻制宝剑工艺所存在的问题，及用辊锻成形工艺生产宝剑的优点。重点介绍了宝剑辊锻工艺锻件图的制订，毛坯尺寸的选择，辊锻道次的确定，各道工序变形量的分配，辊锻成形工艺的拟制及其模具的设计。最后还对宝剑新旧工艺进行了技术经济效果比较。     

宝剑辊锻成形工艺研究

文中叙述了用手工方法锻制宝剑工艺所存在的问题，及用辊锻成形工艺生产宝剑的优点。重点介绍了宝剑辊锻工艺锻件图的制订，毛坯尺寸的选择，辊锻道次的确定，各道工序变形量的分配，辊锻成形工艺的拟制及其模具的设计。最后还对宝剑新旧工艺进行了技术经济效果比较。     

基于数值模拟和正交试验的卡车前轴辊锻工艺优化

卡车前轴形状复杂,截面起伏大,仅用锻造成形难度很高,一般采用制坯辊锻+成形模锻工艺生产。以某卡车前轴为例,确定了辊锻道次,完成了辊锻型槽设计,并以第三道次辊锻成形为例,基于Deform-3D成形模拟,采用正交试验方法,将咬入角α、摩擦因子μ、辊锻角速度ω和坯料初始温度T为初始模拟参数,在3种不同水平下对前轴辊锻成形过程进行模拟,揭示了前轴辊锻成形载荷和坯料展宽的变化规律,进而优化了前轴辊锻成形工艺与辊锻模具设计,为后续成形模锻提供了最佳毛坯。     

某重卡前轴工字梁辊锻成形工艺设计及优化

针对某重卡前轴成形辊锻-模锻复合工艺中的典型缺陷———工字梁部位充不满展开研究。介绍了重卡前轴工字梁在辊锻成形工艺中各道次的孔型设计,通过Defoem-3D建立了有限元数值模拟分析模型,研究了第3道次预辊锻成形中工字梁壁厚和第3、4道次中摩擦因子对模具型腔填充率的影响规律,最后完成了重卡前轴工字梁在辊锻成形中的优化设计。优化后的模拟结果表明,工字梁成形良好、填充饱满,满足图纸设计要求。     

铝合金深杯形零件精密模锻成形技术的研究

分析了铝合金深杯形零件的形状特点,制定了反挤压成形毛坯、开式小飞边终锻成形的工艺方案。工艺参数的计算表明,挤压毛坯可在终锻成形时一次正确成形锻件。对挤压制坯、开式终锻成形进行了有限元模拟。模拟结果显示,挤压毛坯能正确成形锻件;制定的两步成形工艺可行、合理,对该锻件的生产具有一定的指导意义。     

大轴径比工件辊锻过程宽展变形研究

针对现有的塔尔诺夫斯基宽展模型在设计辊锻模具过程中无法获得重剑等大轴径比锻件的辊锻宽展系数的问题，开展了大轴径比锻件平锻实验研究，解析了平锻实验宽展数据，并补充了塔尔诺夫斯基宽展模型。基于扩展后的模型设计了某型重剑剑条14道次的辊锻拔长模具，建立了剑条辊锻拔长过程的塑性有限元模型，模拟了第5道次剑身辊锻拔长过程，并采用应变分析和应力分析得到了辊锻变形区的金属流动规律。结果显示：宽展主要来源于锻件高度方向的压缩变形区，有限元模型预测的宽展量与平锻实验得到的等效宽展量吻合较好。该研究成果可用于指导大轴径比锻件辊锻模具设计及辊锻工艺优化。