不等径阀体的多向模锻生产工艺

针对一种不等径阀体的几何特点和性能要求,设计了两种多向模锻成形方案。采用Deform-3D有限元模拟软件对两种方案的成形过程进行了模拟,在锻件成形载荷、温度场、等效应变场、成形质量方面进行了对比分析。模拟结果表明,两种成形工艺对锻件成形载荷、温度场及等效应变场影响不大,但对锻件成形质量有显著影响,方案1成形锻件存在端面折叠及纵向飞边缺陷,方案2锻件成形质量良好。因此,根据模拟分析将方案2在40 MN多向模锻生产线上进行生产验证。结果显示,金属材料流动性好,锻件填充饱满,锻件3个法兰面和凸台面的成形质量良好,无折叠、纵向飞边等缺陷,与模拟分析结果吻合。     

基于计算机模拟的工字形截面锻件流线缺陷的优化及试验验证

工字形截面锻件可以有效提高锻件强度、韧性和材料利用率。在其成形过程中,工艺参数选取不当会使锻件产生流线缺陷。针对工字形截面锻件成形缺陷,采用田口设计及计算机模拟相结合方法对锻件成形过程进行了优化。通过信噪比分析得出了最优参数组合。最后,通过生产试验对所得优化参数组合进行了验证。     

高筋铝合金航空接头锻件成形工艺研究

采用Deform-3D有限元软件对高筋铝合金航空接头锻件锻压成形工艺进行了仿真分析,获得了成形良好、应变分布均匀的最佳预锻件形状.在实验室压机上开展了缩比锻件的成形工艺实验,研究结果表明:优化的预锻件在模腔中的流动性提高、锻件充填完好、变形均匀、应力应变集中降低,所得锻件流线顺畅、晶粒细小、纤维组织明显、力学性能优良,避免了锻造缺陷;仿真与实验结果吻合,为航空接头锻件设计及成形工艺提供了依据.     

曲拐模锻成形过程数值模拟

以锻钢曲拐为研究对象,运用Deform-3D模拟软件中的成形模块对锻件模锻成形变形过程进行数值模拟,分析锻件毛坯在成形过程中的等效应力、等效应变和成形力。通过对锻后的锻件毛坯与工件进行对比,为曲拐模锻成形提供理论依据。     

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。     

长轴类T形截面锻件自由锻成形过程分析

利用Deform软件对长轴类T形截面锻件自由锻成形过程进行了有限元分析,对成形模具结构进行了优化并对成形过程中可能出现的缺陷进行了预测和分析。根据模拟结果,增大下模长度可显著增加成形过程中金属沿锻件轴向流动的摩擦阻力,从而提高锻件两侧凸耳的填充效果。     

基于BP算法的大型船用曲轴成形载荷优化研究

采用DEFORM-3D软件对新开发的大型全纤维曲轴TR镦锻过程进行数值仿真,得到该曲轴单拐的成形载荷。针对该型号曲轴单拐的成形载荷过大,导致设备过载的现象,利用正交实验法讨论了对锻件成形载荷有重大影响的三个关键工艺参数:模具与锻件的摩擦因子μ、弯曲速度v和锻件的始锻温度T,得到了其对锻件成形载荷的影响规律。利用BP神经网络建立锻件最大成形载荷的计算模型,该模型比原来的有限元计算时间更短,提高了优化过程的效率。利用BP神经网络构建了主要影响因素对锻件最大成形载荷的响应面,并得到使成形载荷最优的设计参数范围。研究发现,μ和T的取值区间分别在0.2～0.4和1180～1200℃时,既能保证锻件顺利成形,又能降低成形载荷、保护设备。     

电阻连续加热热锻模具设计及试验验证

为了提高热锻成形质量,简化成形设备,提出了一种通过电阻加热,使锻件在模具内直接完成加热和成形的新型热锻模具结构。根据电极与锻件接触关系的不同,将电阻连续加热热锻模具结构进行了分类。以电极与锻件不接触的模具结构为例,分析了该类模具的结构特点及其成形工艺,提出了成形过程中遇到的主要问题。通过试验,对新的模具结构进行验证。结果表明,该模具结构可以在短时间内将锻件加热到成形温度,并在成形过程中降低锻件的冷却速度。     

两端面具有凸块的齿轮锻件温挤成形工艺设计

以某90型摩托车变速箱中的花键主动齿轮锻件为例,依据温挤成形技术原理,对复杂形状齿轮锻件进行了锻件分析和温挤成形工艺分析,阐述了复杂形状齿轮锻件温挤成形工艺设计中的难点与关键点,并结合生产实际,制定了适合生产实际的温挤成形工艺。设计了一套经济实用的温挤成形模具,同时介绍了模具结构和工件原理。经批量生产试制证明,该温挤成形工艺生产的齿轮锻件质量稳定、凸块饱满,且模具结构合理、通用性强、生产效率高。     

一种长厚臂叉形接头锻件成形工艺与实验

根据长厚臂叉形接头锻件的形状特点,分析了锻件的成形难度,初步制定了成形工艺为热镦挤复合成形和立式反挤成形,并采用数值模拟研究了各工序成形过程以及冲头成形力。通过后续工艺实验发现,热镦挤复合成形工序成形的锻件在方形上端部分四角处有明显的折叠缺陷,分析认为这是由于实验过程中锻件长时间的热量散失造成金属流动性降低而产生的。对初步拟定的成形工艺进行了改进,改进后的成形工艺为热正挤、热镦方和热反挤,数值模拟分析以及验证实验表明,改进后的成形工艺可行,并且设计了具有导向功能的模具结构,解决了叉形接头锻件壁厚不均的问题。该成形锻件填充饱满、无缺陷,金属流线分布连贯、合理,成形工艺和模具寿命通过了批量生产考核。     

锻钢支撑座成形质量分析及实验研究

针对支撑座锻件成形质量不高的现象,分析了模具左右型腔结合部位的高度、坯料镦粗比等关键因素对锻件质量的影响,运用三维有限元数值模拟仿真软件对各关键因素进行了优化分析.通过分析发现:锻件成形质量随左右型腔结合部高度的变化而改变;镦粗比极大的影响着锻件的成形质量.最后,通过生产试制的方法,对上述理论的合理性与可行性进行了验证.     

30Cr2Ni4MoV钢压裂泵阀箱异向性控制锻造技术

压裂泵阀箱因其使用工况特殊,不仅各向力学性能要求很高,且要求横向性能与纵向性能尽可能接近;然而,阀箱锻件为矩形截面轴类锻件,在锻造生产过程中由于金属纤维流线的存在,难以保证锻件的横向性能与纵向性能一致。针对锻件异向性的影响因素,对此类锻件的成形特点和锻造工艺现状进行了分析;以控制锻件金属流线为核心思路,对现有锻造成形工艺进行了优化,采用合锻换向和三向镦粗拔长的工艺改善了锻件异向性。为进一步提升阀箱锻件各向性能和同批次锻件性能的均匀性,结合空心类锻件成形特点和性能优势,创新性地提出将矩形截面轴类锻件转换为环圈锻件来锻造成形的工艺技术。通过实际生产,验证了该工艺技术的有效性和先进性。     

汽车齿轮轴闭塞式模锻成形工艺研究与试验

针对传统锻造工艺或铸造工艺生产汽车齿轮轴时效率低、质量差、寿命短的问题,根据工艺要求及齿轮轴的特征,提出了两种模锻成形工艺,即小飞边模锻成形工艺和闭塞式模锻成形工艺。通过刚塑性有限元法,利用Deform-3D软件对齿轮轴的两种模锻成形工艺进行了仿真,综合分析了材料填充规律、应力分布规律、成形力和合模力的变化规律及齿轮轴锻件的成形质量。结果显示：两种模锻成形工艺均能成形齿轮轴锻件,但是采用闭塞式模锻成形工艺获得的齿轮轴锻件的质量更好,同时也更利于模具寿命的延长。最后,通过闭塞模锻试验进行了验证,获得的齿轮轴锻件各部位均填充饱满,满足设计要求。     

基于响应面法的大型铝合金锻件的多目标成形优化

以大型铝合金锻件为研究对象,以锻件的应变均匀性及锻造变形力作为评价指标,提出了采用正交实验并进行响应面法建模分析,得到了二阶响应面模型。通过数值模拟验证模型准确性,可用于后续优化。求得目标函数设计空间中的最佳工艺参数组合为:飞边槽高度3.56 mm、锻造温度451℃、摩擦系数0.35和成形速率7.25 mm·s-1。采用Deform对优化后的工艺参数进行验证,优化后锻件的成形均匀性较好,并可以降低锻件成形载荷。根据优化结果,对铝合金锻件进行生产试制,结果表明,通过多目标优化后得到的锻件尺寸及性能均满足要求,设备成形载荷能较好地满足要求。     

预压对大型铝合金壳锻件成形的影响

文章对某大型铝合金XB11壳锻件进行了成形工艺分析,并根据2618铝合金锻造特点,结合生产实际,制定了一套成形工艺方案。基于XB11壳锻件进行CAD参数化实体三维造型,根据有限元法基本原理,利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,对XB11壳锻件热成形工艺过程进行模拟。由初步模拟结果,分析研究了在成形过程中所出现的折叠缺陷产生的原因。通过进一步优化预压坯,获得了能够锻出合格锻件的合理预压形状。优化后的成形工艺方案经试验证明可行,为生产出高质量的大型铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

端盖闭式模锻数值模拟分析

以端盖锻件的热闭式模锻成形为例,采用数值模拟方法,对锻件的成形过程中的各项宏观变化规律,如损伤,载荷,温度场等进行了揭示,预测了锻件的宏观缺陷.同时,对其成形中的动态再结晶过程进行了模拟.从微观的角度揭示了锻造过程中工艺参数对微观变化的影响规律.     

模锻方法对铝合金轴叉锻造成形的影响北大核心CSCD

通过模拟和实验相结合的方法研究了一步成形和两步成形的模锻方法对6061铝合金轴叉锻造成形的影响。模拟结果表明:两步成形锻件的叉耳盲孔附近的等效应变值和等效应力值比一步成形锻件小;实验结果表明:一步成形和两步成形的锻件均表现为轴叉杆部的力学性能最好,抗拉强度达到362 MPa,屈服强度达到329 MPa,伸长率达到15.2%。两步成形的锻件在叉耳盲孔附近的抗拉强度、屈服强度、伸长率均大于一步成形的锻件,但其他部位的力学性能差异较小。两步成形的锻件在叉耳盲孔附近的晶粒尺寸较小且析出相分布均匀,一步成形的锻件在此处的晶粒较大,析出相分布不均匀且晶粒粗大。综合比较,两步模锻成形方法优于一步成形方法。     

高强铝合金复杂锻件等温可分凹模精密模锻成形工艺研究

以某高强铝合金复杂锻件为研究对象,通过锻件工艺性分析,选用了等温可分凹模模锻精密成形工艺作为其制备工艺,采用热力耦合有限元分析方法对新成形工艺的终成形、预成形、拍扁等3个工序进行了模拟分析。终成形模拟结果表明:具有基本几何特征的预制坯成形后在多个位置形成折叠。通过平面应变有限元模拟获得了这些折叠产生的机理,给出了可分凹模模锻工艺中复杂锻件预制坯设计的基本原则,并优化了预制坯几何外形。工艺试验结果表明,采用修改后的预制坯和新成形工艺制备的锻件无缺陷,其尺寸精度、表面粗糙度等质量指标优于传统开式模锻件。     

大型铝合金模锻件残余应力控制

残余应力直接影响大型铝合金模锻件尺寸稳定性、使用安全性、疲劳强度等参数,是大型铝合金模锻件精密成形的主要瓶颈之一。本文根据大型铝合金模锻件成形特点,从残余应力对零件的主要影响、产生原因、测量及评价方法、消减方法等方面对大型铝合金模锻件残余应力控制技术发展进行了分析总结。