齿轮冷精锻工艺预锻模具齿形优化设计

在直齿圆柱齿轮两步成形冷精锻工艺中 ,预锻模具齿形设计对改善材料填充性能 ,降低成形载荷具有重要意义。本文采用正交试验法与数值模拟技术相结合的方法 ,来解决预锻模具型腔优化设计问题。选取了描述预锻模具几何形状的 3个参数作为影响因素 ,以预锻终锻总载荷值为指标 ,通过有限元模拟分析来获得虚拟试验结果 ,最终确定预锻模具型腔几何形状参数的最佳值 ,为提高齿轮精锻成形质量提供有效依据。     

内燃机连杆热锻模具CAD/CAM研究

本项成果适合于连杆类锻件热缎模具的CAD／CAM集成系统。该系统成功地开发出如下功能模块：1．锻件几何形状描述与输入模块。该模块采用截面法和绕主拆拼法处理三维复杂锻件;2．热锻工艺分析模块。该模块利用锻件几何信息可自动进行锻件属性参数的计算,并按锻件计算毛坯图,自动确定模锻工步和毛坯尺寸;3．型腔设计模块。该模块可进行制坯型腔（包括拨长和滚剂型腔）设计,预锻型腔和终锻型腔的设计;4．结构和强度设计功能模块。该模块可对锻模模块进行结构和强度设计;5．模具图绘制软件包。该模块包括国际尺寸标准及绘图等功能;6…     

三开模块的互换性及其保证

在锻造双联齿轮和“工”字形盘形类零件锻坯时,通常采用预锻和终锻两次锻造工艺。即将棒料先预锻成“T”字形毛坯,再在三开模上终锻成“工”字形形状。三开模也就是锻造这类毛坯终锻成形的组合锻模,其结构如图1、2所示。在使用三开模终锻成形中,经常会遇到由于三开模块的互换性差,造成锻造毛坯表面有三条明显凸起的筋,甚至端面高低不平,外圆大小不一,严重地影响了锻坯表面质量,使锻坯尺寸达不到工艺要求,给机械加工带来困难。因此,如何解决三开模块的互换性问题对提高锻坯表面质量,提高劳动生产率,减少锻模损耗,降低产品成本,有极重要的意义。一、三开模块互换性分析三开模块的互换性有两种情况:一种是每副之中的三块互换;另一种是任意互换。解决了后一种情况,前者也迎刃而解了。为了解决三开模块的任意互换性问题,应先分析     

多型腔锻造过程预锻模形状优化设计

采用刚粘塑性有限元,灵敏度分析和工程优化算法结合的方法,对一典型的多型腔齿轮坯锻件进行了预成形优化设计。通过优化预锻模具形状,可得到完全充满意型腔少无飞行的终锻件,给出了灵敏度分析的基本公式和优化迭代步骤,并提出了贮存灵敏度刚度矩阵,减小优化设计变量的方法,大大提高了程度和运行速度。     

前滑块锻造工艺分析及数值模拟

分析了前滑块锻件工艺方案及关键技术特点,制定了前滑块预锻、终锻成形工艺方案,采用DEFORM-3D软件对成形过程进行了数值模拟.通过比较分析最终确定了前滑块预锻、终锻的最优方案.模拟结果显示,只有合理地选择坯料形状、制定工步,才能顺利地成形锻件.     

基于响应面法的球铰芯轴预成形多目标优化

以汽车推力杆球铰芯轴为例,运用正交设计试验与响应面二阶预测相结合的方法对锻造过程中预成形设计的多目标问题进行了优化。首先,以模具型腔充填率和提高锻件变形均匀性为目标,设计了正交试验,得到了影响综合成形性的主要因素,运用MATLAB软件对其中两个主要影响因子进行了精确预测,并通过优化图对优化结果进行了讨论。其次,在此优化结果的基础上以降低终锻成形力和模具最大等效应力为目标运用等径设计建立了响应面二阶模型进行了预成形再设计。通过预成形设计,得到了最佳的工艺参数,生产出了符合要求的产品。     

辊锻新工艺知识讲座（五）

2.多型槽辊锻 多型槽辊锻主要应用在毛坯预成形部分沿长度方向横截面变化较大的情况,一般在两个或更多个型槽里辊锻,每换一个型槽,毛坯将绕其轴线旋转45°或90°。 进行多型槽辊锻,辊锻机锻辊直径、圆周速度以及辊锻温度的选择和单型槽辊锻相同。 同样根据预成形毛坯图,我们可以按下式计算     

气门毛坯终锻模具的失效分析与对策

对气门毛坯终锻模具的失效形式进行了统计分析,发现终锻模具失效主要是圆角R位磨损、R位微细裂纹、整体断裂、R位表面拉伤等几种方式。结合终锻成形过程的计算机模拟和实际模具失效分析,确定了产生失效的主要原因,并提出了相应昀对策。     

H断面锻件预锻设计的体积分配

通过对Ｈ断面锻件不同预锻设计的计算机终锻模拟，本文简要分析了预锻设计中的体积分配对终锻成形过程的影响。     

直齿轮精锻成形新工艺及试验研究

与精锻成形工艺相比,传统的切削加工方法加工直齿轮具有诸多弊端。而当前提出的闭式镦挤成形工艺载 荷过大,严重制约着精密成形直齿轮工艺的实用化。提出采用预锻分流区一分流终锻新工艺精密成形直齿圆柱齿 轮,设计了能够进行多种组合的精锻成形试验模具,并对空心管坯和实心圆柱坯进行了传统的闭式镦挤和新的分 流成形工艺试验,试验结果表明:与传统的闭式镦挤和现有的圆柱直齿轮成形工艺对比,提出的成形工艺工序简 单,终锻后齿形充填饱满,端面平整,而且成形载荷降低了37％以上,具有生产实用化的前景。     

摩擦对叶片精锻预成形毛坯放置位置影响规律的研究

利用自行开发的叶片锻造过程三维有限元模拟分析系统对不同预成形毛坯在不同摩擦条件下材料充填模腔的过程进行了模拟分析,获得了叶片精锻过程中摩擦对预成形毛坯在模具中放置位置的影响规律:当摩擦因数较小时,材料首先充满左侧型腔,此时,要获得合格叶片精锻件,需将预成形毛坯在模具中的放置位置向右移动,不同截面右移的距离大约是叶片该型面弦长的5％-10％。随着摩擦因数的增大,材料几乎同时充满模具左右侧型腔,说明在该条件下预成形毛坯在模具中的放置位置是比较合理的。该研究对叶片精锻工艺的优化设计具有重要的指导意义。     

齿轮锻造金属流动规律分析及工艺改进

分析直齿轮锻造过程中的金属流动规律,为减小摩擦阻力和改善不均匀变形,提出径向刚性平移流动模式和轴向均匀流动模式的假设.基于刚性平移流动模式,提出直齿轮刚性平移终锻成形新工艺.通过对数值模拟和物理试验结果的分析,验证刚性平移流动模式假设的正确性;分析预成形齿高和摩擦因数两个关键工艺参数,对终锻成形载荷的影响进行分析,说明刚性平移流动模式的优势.采用不对称的模具设计,对新工艺作进一步改进,改善轴向不均匀流动的状况.最后提取终锻成形载荷峰值进行比较,发现新工艺有利于大幅度降低载荷.     

NX平台下模具型腔的快速设计与加工

通过对NX平台的模具设计与加工模块的研究,以遥控器后壳为例,分析了其结构工艺,探讨了NX平台下的注射模具型腔快速设计方法,完成模具型腔零件的设计,制定了型腔零件的加工工艺过程和数控加工工艺方案,设计了型腔的加工电极,实现模具设计、加工和仿真(CAD/CAM/CAE)的一体化。     

浮动凹模对带六边形孔的圆柱直齿轮冷精锻的影响

以带六边形通孔的直齿轮为例,通过有限元仿真软件DEFORM-3D对直齿轮冷精锻的几种浮动凹模工艺进行数值模拟,分析了浮动凹模工艺(凹模和上凸模以相同的速度下行)、浮动凹模配合轴分流工艺和浮动凹模预锻+浮动凹模轴分流终锻两步成形三种工艺的充填情况和载荷大小。研究结果表明,采用浮动凹模工艺锻件的充填情况较好,但是成形载荷较大;采用浮动凹模配合轴分流工艺,不仅齿形充填效果较好,而且能有效地降低成形载荷;采用浮动凹模预锻+浮动凹模轴分流终锻工艺的齿形充填效果较好,能显著地降低成形载荷。     

大型船用曲轴曲柄弯锻成形的工艺分析

1．概述 大型船用发动机曲轴为组合或半组合结构,半组合曲轴的曲柄以整体锻件为毛坯,锻件体积大、形状复杂,要求曲柄销和曲臂金属纤维流向连续。目前世界各地多采用弯锻工艺成形曲柄,其工艺为：预锻（见图1a）→弯曲（见图1b、1c）→压平（见图1d）。     

基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析

基于Simufact.Forming径向锻造模块对某叶片毛坯锻造成形过程进行数值模拟分析,研究了径向锻坯到叶片模锻的成型过程,获得了叶片锻坯在径向锻造过程中等效应变以及锻流线分布规律。深入分析锻坯锻透性,并对径锻成形过程进行理论计算和试验验证。结果表明:适当提高相对压下率能使锻坯变形均匀,采用拉打径向锻造方式能够有效保证锻坯成型的尺寸精度,得到的叶片锻坯模锻充型效果较好,飞边分布均匀,锻坯心部等效应力在锻打时有规律地发生波动,旋转锻打使金属材料沿周向流动,锻流线的扭转角与旋转角相一致,锻坯质量较好,无明显缺陷。     

汽车曲轴终锻模阻力墙新型结构参数试验

提出曲轴锻模阻力墙新型结构,分析阻力墙结构中三个重要参数(高度、间隙、斜度)对终锻成形载荷的影响,运用有限元分析软件Deform3D对曲轴终锻过程进行数值模拟仿真,并采用最小二乘法拟合得到了它们之间的影响规律曲线,为阻力墙的优化设计和提高曲轴终锻模具寿命提供了理论参考。分析影响规律曲线发现：终锻最大成形载荷随终锻模阻力墙高度的增加而升高,在同时考虑曲轴锻件成形质量和模具寿命的情况下,终锻模阻力墙高度的合理取值范围为[10, 30] mm;终锻最大成形载荷随终锻模阻力墙间隙值的增加而降低,合理取值范围为[2.0, 3.5] mm;随着终锻模阻力墙斜度增加,终锻最大成形载荷随之升高,而终锻模阻力墙根部的磨损能得到有效控制,合理取值范围为[0°, 20°]。通过试验对上述结论的合理性与可行性进行了验证。     

齿轮锻件预锻坯尺寸计算

有轮辐的齿轮锻件在闭式模锻成形时有时需要先预锻,使坯料金属在终锻模膛中合理分布以利于成形。预锻坯尺寸是否合理对终锻成形有很大影响。如预锻坯外径过小,则轮缘难以充满;如预锻坯外径过大,则轮毂难以充满并产生较大毛刺。对于怎样确定预锻坯尺寸,许多人都是凭经验并在生产中进行调整,这就带有一定的盲目性,影响生产效率。造成不必要的浪费。本人根据金属变形特点和实践经验,总结出一套计算方法供大家参考。     

转向节成形工艺参数数值模拟研究

采用有限元法对小霸王轻型卡车转向节终锻成形过程进行研究,利用Pro/E对转向节及其模具进行三维建模,运用Deform进行闭模终锻分析,通过改变模具型腔杆部与墩头过渡圆弧半径及耳部拔模斜度参数的大小,对比不同参数对终锻过程中锻压力变化规律和应变、温度分布规律的影响,优化出了合理的模具参数:杆部与墩头过渡圆弧半径为5 mm左右,耳部拔模斜度为5o左右.     

薄壁深长筋履带下板体成形工艺研究

为满足履带式装甲车辆高机动性、轻量化的发展需求,对薄壁深长筋履带下板体进行了成形工艺研究。应用DEFORM软件,对下板体的加强筋成形和锻造成形进行了模拟分析,依据分析结果进行方案设计与改进,最终确定了薄壁深长筋履带下板体成形的最佳工艺方案:用65mm×360mm的原料在预锻模膛上轻压一下→终锻→切边→再加热→终锻→切边。