DN2000特大型管模整体锻造成形技术研究

DN2000特大管模锻件壁厚相对较小、规格大、吨位重,拔长效率低、技术要求严格,通常采用分段锻造-焊接成形的工艺方案,在国内外没有整体锻造成形先例。本文通过研究锻造拔长机理及过程,合理选择了工艺参数,提出了生产操作控制关键点,完成了特大管模整体锻的试制,验证了工艺参数及成形工艺的合理性。     

DN2000特大型管模成形仿真分析与试验研究

针对DN2000特大管模锻件相对壁厚薄、拔长效率低的问题,通过建立有限元分析模型,分析了试制工装生产可行性及对拔长效率的影响,对锻件进行坯料与芯轴贴合情况、拔长时长度增加及成形载荷进行模拟分析。结果表明:采用上平下V砧能够满足该管模锻造拔长生产,拔长效率较高。通过生产试制,验证了上述分析的正确性和可行性。     

Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法

<正>申请号：CN202211052421.X申请日：2022-08-29公开(公告)日：2023-12-19公开(公告)号：CN115740306B申请(专利权)人：西部超导材料科技股份有限公司摘要：本发明公开的Ti6Al4V钛合金棒材的制备方法包括高温锻造、低温锻造+高温锻造、低温拔长及成形锻造。本发明摒弃了传统的棒材自由锻多火次镦拔的工艺方案,采用高低高工艺,充分利用再结晶与温度和时间的关系,通过高低两个温度段的坯料拔长锻造,采用拔长弹簧砧和成形弹簧砧拔长成形工艺,有效实现Ti6Al4V钛合金棒材组织的细化均匀以及锻造过程中的一致性,且能够大幅提高生产效率及成品率。     

宽厚板P20塑料模具钢成形仿真分析与试验研究北大核心CSCD

P20塑料模具钢锻件属于异形截面(中心凹槽),且吨位重、厚度和展宽尺寸大,采用传统的镦拔下料、压扁出成品的成形方法很难保证技术标准、锻透压实效果和金属纤维流线的延续性要求。通过综合分析宽厚板锻件成形方法和控制难点,提出“首次WHF法拔长(10趟)+二次WHF法拔长(6趟)+宽砧拔扁下料(6趟)+锻制凹槽”的压实成形方案和近净成形控制新方法;并结合工艺控制和难点分析,建立有限元分析模型,全流程仿真WHF法、宽砧拔扁法和心部凹槽锻制过程,预测工艺参数设计和过程控制成形效果和质量;最后,通过生产试制验证了工艺参数及成形工艺的合理性。     

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。     

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。     

离心铸管机管模锻件拔长成形工艺研究

管模锻件属薄壁长套类锻件,存在长度长、壁薄、锻造难度大的问题,提出采用多次分段成形法,实现了利用短芯轴生产超长管模锻件的设想,结合计算机模拟技术对管模拔长过程进行分析,确定了合理的拔长工艺参数。经实际生产证明,以上方法切实有效,成功锻造出了合格的管模锻件,提高锻件的拔长效率。     

轴类大锻件压方时锻件表面质量和内部应力状态的影响因素研究

轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。目前对锻造工艺的研究集中在拔长工艺优化上,忽略了压方和倒棱滚圆对锻件质量的影响。为制定准确的压方工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产,应用有限元软件DEFORM_3D建立相应的分析模型,对压方过程进行模拟,从锻件内部应力状态、锻透性及锻件裂纹3个方面对比分析了平砧压方和90°V型砧压方2种工艺方法,结果显示:采用90°V型砧压方时,锻件质量显著提高。     

齿轮轴轴心晶间裂纹的产生与预防

通过对方型铸锭结构和锻造过程的应力应变分析，得出齿轮轴在锻造生产中产生贯通性轴心晶间裂纹的主要原因是源于锻造镦方时对脆弱界面的撕裂及平砧拔长锻制棒材时对缺陷的扩展。因此采用八棱形钢锭锻造齿轮轴，并采取上下V形砧拔长圆坯的方式可以有效地防止轴心晶问裂纹的出现。     

大规格铌钨合金棒材锻造工艺研究

研究了不同锻造工艺对新型铌合金Nb-W-Mo-Zr棒材的组织和力学性能的影响.结果表明,对于小规格φ63mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,采用摔锻拔长即可满足要求;而对于大规格φ77 mm Nb-W-Mo-Zr铌合金棒材,通过改变锻造方式,采用两次镦粗+拔长工艺可以使得φ77mm的棒材达到与φ63 mm棒材摔锻拔长工艺相当的组织和室温力学性能.     

特大型吊钩胎模锻造成形技术

针对1000T系列特大型吊钩锻件质量重、截面大、采取整体锻造成形且技术要求严格的问题,研究了锻件成形机理及过程,合理选择工艺控制参数,提出了胎模锻+自由锻成形相结合的工艺方案。在自由锻拔扁阶段,提出了纵向和横向相结合的锻造方法,最后通过生产试验,验证了其合理性。     

特大型管板锻件锻造工艺

通过分析特大型管板锻件内在变形机理及过程,采取两端半弧板、中间长弧板的成形工艺和宽砧强压拔方法锻制管板,成功完成了8 000 mm特大型管板锻件的生产试制。     

水平V型锥面砧改善轴类锻件异向性的研究

水平V型锥面砧为横向性能有要求的轴类锻件提供了一种拔长锻造方法,通过改变工具形状、控制纤维流向的方法,来提高轴类锻件横向力学性能,改善异向性.本文进行了水平V型锥面砧与上平砧-下V砧拔长矩形截面坯料锻造的对比试验,通过对比两种锻造方法拔长锻件的纵向、横向力学性能,证实了水平V型锥面砧锻造法达到了普通锻造方法难以实现的锻造效果--轴类锻件力学性能的异向性明显改善,即水平V型锥面砧拔长的锻件同部位屈服强度、抗拉强度和延伸率的横向与纵向之比均在1.0附近变化.     

飞机铝合金管材拉杆收口工艺

针对飞机铝合金管材拉杆零件,进行管端收口工艺研究,分析工艺方案、旋锻模具设计、旋锻工艺参数设计并进行试验验证。研究结果表明：拉杆收口旋锻成形工艺相对冷挤压、热挤压成形更高效;旋锻成形过程中,实际操作的工艺参数中轴向进给量的影响起主要作用;为保证拉杆内外表面质量,避免加工缺陷,随着收口外径尺寸的减小,轴向进给量也要相应地减小。轴向进给量与模具锥角和单组径向压缩量相关,对于过渡区锥角为19°的拉杆,外圆直径为Φ35～Φ40 mm时,每组初锻轴向进给量应小于3.0 mm;当外圆直径为Φ30～Φ35 mm时,轴向进给量应小于1.8 mm;当外圆直径小于Φ30 mm时,轴向进给量应小于1.2 mm。     

末端法兰热锻成形的数值模拟及工艺优化

针对末端法兰一次终锻成形出现的折叠缺陷问题,分析缺陷形成的原因,并基于Deform-3D有限元分析软件模拟末端法兰成形过程,结合正交试验优化工艺参数,提出制坯、预锻、终锻3步成形方法,调整坯料尺寸、摩擦系数、下压速度及终锻飞边厚度,有效地减小了锻件下模边缘、中孔和凸台的折叠角度,降低了开裂风险,最终锻出合格锻件。试验结果表明:当工艺参数满足坯料直径Φ50 mm、长190 mm、摩擦系数0.25、下压速度60 mm·s-1、预锻飞边4 mm、终锻飞边3.8 mm,并采用制坯-预锻-终锻3步成形方案时,锻件质量较优。通过实际生产验证了数值模拟结果的准确性和可靠性,获得了符合要求的产品。     

T形连接件成形工艺的数值模拟

T形连接件是铁路接触网中广泛应用的产品,但在锻造生产过程中．由于此T形连接件截面面积突然变大,采用空气锤自由锻预锻制坯需要拔长坯料长度的80％．而剩余的长度火钳难以夹持。因此改进预锻工艺,对坯料先进行轴向镦粗．然后再通过二次预锻和精锻最终得到锻件成品,并借助于金属塑性成形模拟软件Deform进行锻造过程数值模拟,然后进行小批量生产以验证模拟结果,研究此种成形工艺的可行性。     

140CrNiMo锻造半钢轧辊的试制

介绍了140CrNiMo锻造半钢轧辊的生产试制情况.采用浇铸轧辊工装铸造半钢毛坯,铸坯为轴类形状,提高了铸坯利用率.锻前采用低温长时间加热扩散;锻造时使用上平、下V型砧(型砧越旧越好)直接拔长轧辊铸坯,严格控制压下量,有效减少了拉应力而增加压应力,较好地解决了锻造半钢轧辊锻造时的裂纹问题.锻造比不小于2,较好地改变了碳化物的分布状态,大幅度提高了材料的综合力学性能.终锻温度为900℃,锻后空冷到450～500℃进炉热处理.锻后进行正火 球化 扩氢退火热处理,最终热处理后,辊身组织为细珠光体 二次碳化物,制造出合格的锻造半钢轧辊.     

长轴类大锻件自由锻造工艺研究

对传统的锻造工艺进行了研究和改进,通过合理选用钢锭及采用宽300 mm平砧压方、拔长、倒棱滚圆等工序,实现用4 t电液锤锻造7.8 t螺旋桨轴大锻件.试验结果证明,合理的锻造工艺路线锻合了钢锭内部的缩孔、疏松等缺陷,所获得的螺旋桨轴大锻件经过锻后调质热处理能得到较好的综合力学性能.项目的研究充分发挥了自由锻造工具简单、...     

ST型缓冲器推力锥锻造成形过程仿真与实验

分析了推力锥的锻造工艺性,提出了相应的锻造工艺方案,采用金属塑性成形仿真软件DE-FORM-3D模拟了推力锥的锻造成形过程,利用仿真优化结果进行了生产试制,实现了推力锥锻造工艺的开发.通过论文的研究,得到以下结论:(1)生产试制结果表明,论文提出的锯切下料、空气锤上镦粗和预锻、摩擦压力机上终锻的锻造工艺方案可行,锻件无需机械加工;(2)锻件产品检验结果表明,采用论文提出的锻造工艺生产推力锥,其锻件壁厚差在1.5mm以内的达100%、摩擦面的平面度低于0.7mm;(3)对于推力锥类薄壁、深腔锻件,控制其壁厚差的关键技术为精备料、准定位、快成形.     

长枝杈喷油器体锻造工艺分析

为解决长枝杈喷油器体毛坯锻造时枝杈难以充满的问题,提出了一种局部镦粗—限流预锻—终锻—红切边成形工艺。采用结构分析的方法确定了原始坯料的尺寸为直径Φ32 mm、长度161 mm,并采用有限元和实验方法分析了该工艺的可行性。研究结果表明,新工艺预锻时限流槽能控制坯料流动,相比于常规成形方式,可在不增加坯料尺寸的情况下,将更多的金属聚集在锻件枝杈型腔处,并保证了终锻时长枝杈的充填完整,成功锻造出外形实完好的产品。