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。     

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。     

带肋板齿轮坯闭式热精锻成形工艺的数值模拟改进

针对某带肋板齿轮坯在原闭式热精锻成形工艺方案下充填不饱满的问题,借助Deform-3D软件模拟锻造成形过程中的金属流动情况,得出成形锻件在原工艺方案下不能充满的原因,在此基础上进行了工艺改进,并进行了试验验证。结果表明:原工艺因变形量过大,打击能量消耗过快,导致成形后期打击力不足,金属不能充满模具型腔;提出了增加预锻工序的改进闭式热精锻成形工艺,数值模拟结果显示改进工艺下的锻件充填饱满,未见锻造缺陷;试验结果与数值模拟结果吻合度较高。     

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。     

金属塑性成形技术基础讲座第四讲模型锻造（下）

5.锻模模膛 由上述模锻工序可知,模膛按功用分为模锻模膛和制坯模膛两大类。 (1) 模锻模膛 模锻模膛又分为终锻模膛和预锻模膛两种。①终锻模膛的作用是使坯料最后变形到锻件所要求的尺寸,即形状与锻件相同。因锻件冷却时要收缩,终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量,钢件一般取1.2％～1.5％。另外,沿模膛四周有飞边槽(见图10),其作用主要是促使金属充满模膛,增加金属从模膛中流出的阻力,同时容纳多余的金属。对于具有通孔的锻件,由于不可能靠上、下模的突出部分把金属完全挤压形成通孔,故终锻后在孔内会留下一薄层金属即冲孔连     

锤上模锻锁扣导向结构及应用

正利用模锻锤生产锻件时,锻模分别紧固在锤头与砧座上,锤头带动上模做往复运动对坯料进行锻打。通过连续多次锤击,使金属坯料在模膛中流动成形,直至充满模具型腔得到锻件。由于模锻锤机架与砧座连接成整体,锤头带动模具在导轨中运动,从而保证了锻打时模膛正确对准。与胎模锻相比,生产出锻件的精度高、加工余量小。与锻压机模锻相比,采用锤头冲击方式使     

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…     

叉形锻件折叠的预防和排除

折叠是叉形锻件常见的缺陷之一。折叠的存在将使锻件在受力过程中引起应力集中而断裂. 我厂生产的汽车转向节体,形状复杂.体积较大(见图1).锻件毛重52公斤,锻件总变形面积F=924厘米~2,根据锻锤吨位G=3.5—6.3KF,对于45号钢,钢种系数K=1计算,G=6.3×924=5821公斤。另外,锻件壁薄(空心)冷却快,所以至少要5吨模锻锤才能终锻成型.如果再考虑到金属流动能很好地充满型腔各部位,最好选用10吨模锻     

大型曲臂锻件模锻成形工艺模拟研究

针对大型曲臂锻件的结构特点和性能要求,提出采用了预锻-终锻两步成形方法模锻成形大型曲臂锻件。采用DEFORM-3D有限元软件对此工艺方法的成形过程进行模拟,并对应力、应变、温度场的分布特点和时间-载荷曲线进行分析。结果表明,采用此方法能够在8万吨水压机上饱满成形大型曲臂锻件,得到金属流动合理、锻造流线完整的锻件。     

铸型温度对低压铸造过程的影响

一、概述低压铸造是介于压力铸造和重力铸造之间的一种铸造方法,其基本原理是在装有金属液的坩埚中,通入干燥的压缩空气（或惰性气体）于保持一定温度的金属液的表面上,使金属液沿着升液管自下而上通过浇道进入型腔,待金属液充满型腔后,增大气压,并使液面上的气体压力保持至铸件完全凝固,然后卸除压力,使升液管和浇道中未凝固的金属液回落到坩埚中,即完成一个低压铸造过程,开型后获得所需的铸件。影响低压铸造的因素很多,有压力、浇注温度、保压时间及铸型温度等。本文着重研究了铸型温度对铸件质量的影响。     

热锻模失效分析选材与强化处理研究

热锻模是传递动力，迫使高温金属毛坯在型腔内通过塑性变形达到锻件成形的工具。热锻模服役时与约1000℃金属坯料接触较长时间，承受巨大的挤压力、冲击力、弯曲力、摩擦力及热冲击交变应力等复杂作用力。随着高速、强负荷、高精     

弹簧盖锻模飞边槽的改进

飞边槽在开式模锻生产中起着阻流金属、补偿、调节金属的作用。灵活、合理地设计飞边槽,对于特殊形状锻件的局部充满成型、改善锻件的质量有很大的影响。弹簧盖(锻件见图1)是东风4B型内燃机车上的零件,用1000t摩擦压力机模锻生产(模具见图2),在400 t摩擦压力机上切边。由于锻件较薄,而且在其回转体的两侧有两个薄而边缘凸起的“耳朵”(枝芽),因而增加了锻件成型时的困难程度。在生产中经常出现“耳朵”边缘充不满、切边后造成局部翘曲、纵向飞刺     

由喷雾金属预成型的高强度、低成本的锻件

发展中新的喷雾预成型集中了一般锻造和粉末冶金的最好特色。适用于铁和非铁金属,用这种方法以吸引人的价格生产致密、高强度的锻件。大多数齿轮、连杆、摇臂及其他高强度金属另件,是用粉末冶金或者用铸锭或热轧材料来锻造的。这些常用的制造方法各有一定的优点,但也有关于另件性能或制造经济性的缺点。用一般方法来制造的锻件,有良好的机械性能,但在生产过程中产生了大量的飞边碎屑。在铸锭或轧制毛坯材料中的任何缺陷也能影响锻件的质量。粉末冶金另件能够做到很复杂的形状(经常不再要求机加工),严格控制成份,另件基本上有各向同性的机械性能。而冲击性能一般比锻件差。粉末冶金方法其他不足之处是金属粉末价格相当贵和制造工艺较复杂。     

浅谈锻件退火硬度偏高的原因及改进措施

锻件退火后,硬度降低、塑性和韧性提高,便于机械加工。但近年来,我厂刀具锻件生产中往往由于加工过程控制不当,或材料化学成分不合格,使锻件退火后硬度偏高,现就产生的原因及改进措施谈些体会。 (1) 检查锻件锻造时变形温度是否偏低、变形速度是否太快;以及锻后冷却、退火后冷却的速度是否太快,即锻件是舌放在湿地上、是否放在金属地板上,是否有对流风或电风扇吹过的地方等。 在生产中,如有上述某一因素存在,就会使锻件硬度偏高。因为变形温度偏低或变形速度太快,以及锻后冷却太快,使再结晶引起的软化跟不上变形引起     

非等温成形过程中的预锻模具形状优化设计

采用塑性有限元、灵敏度分析和工程优化算法相结合的方法,对非等温成形过程中预锻模具形状进行了优化设计。预锻模具形状采用三次B样条函数表示,B样条函数的控制点作为设计变量,通过优化预锻模具形状,可实现净形锻造,得到无飞边完全充满模腔的合格终锻件。给出了模具形状优化设计步骤,推导了速度灵敏度方程和温度灵敏度方程。最后以一轴对称圆盘锻造过程为例,对预锻模具形状进行了优化设计。     

圆盘锻件纯形状锻造模具优化设计

在讨论圆盘锻件模具设计现状的基础上,提出了一种金属成形过程的有限元灵敏度分析方法和以此为基础的模具形状优化设计方法。对圆盘件锻造过程进行了灵敏度分析和模具形状优化设计。结果表明,采用优化设计的预锻模具,可得到侧面无鼓形的纯形状圆盘锻件,并且预锻模具形状光滑、简单、便于加工和锻造生产。为圆盘锻件的纯形状锻造模具设计提供了一种定量分析方法。     

提高压铸模使用寿命的方法探讨

压铸模是压铸生产中的一种主要工艺装备,其型腔形状复杂,模具制造多为单个或小批量生产,且制造周期长,成本较高,因此提高压铸模的使用寿命有很重要的意义。压铸模的使用寿命是用压铸出的合格制品的数量来衡量的,提高模具寿命的关键是在模具设计制造使用过程中,消除各种对模具寿命有不良影响的因素,同时对模具进行适当的强化处理。一、影响压铸模寿命的因素压铸模工作在高温高压状态下,金属液在高温高压下高速进入模具型腔,对型腔表面产生激烈的冲刷冲击和腐蚀磨损;金属液中的溶渣也和型腔表面发生复杂的化学反应从而侵蚀模具;压铸模吸收金属液凝     

GCr15钢制复杂截面轴承内圈热轧毛坯优化设计

应用SIMUFACT有限元分析软件对GCr15轴承内圈锻件进行毛坯设计,并分析热轧过程中的成形性。研究表明：毛坯设计不合理会有锻件填充不满,锻件尺寸不能满足要求,热轧过程不稳定等问题,需要合理设计毛坯以保证锻件的精确成形,由于锻件在热轧过程中轴向金属流动有限,矩形和锥形截面毛坯难以成形为复杂截面锻件。对复杂截面锻件分段设计成台阶形截面毛坯,能有效减弱金属的轴向流动,从而得到成形效果和组织性能良好的锻件。     

凸缘叉锻造工艺技术攻关

凸缘叉锻件是公司目前生产相对较复杂的锻件之一，该锻件两侧耳部属于高筋壁薄形状，成形时金属很难充满．并且该锻件底部的球状壁厚最薄处只有6mm，大部分为非加工面。经分析研究，确定采用立式锻造工艺．并采取了将锻件分模面抬高等措施。实践证明，该工艺方案可行。     

B样条曲面在模具型腔描述及3维网格生成中的应用

采用３次Ｂ样条曲面进行模具型腔及锻件动态几何构形描述,提出基于Ｂ样条曲面描述的３维网格样条生成技术及改进的分块样条生成法,探讨了复杂锻件网格生成中的子域部分、疏密网格过渡、子域拼装等技术技巧。