可分式无飞边模锻的研发与应用

在介绍实现闭式无飞边模锻技术的基础上,阐述了闭式无飞边模锻工艺原理及特点,研发不同合模机构组成的可分凹模模锻装置,与相应的通用模锻设备构成专用的无飞边闭式模锻装备系统,实现多种中小型复杂锻件的精密模锻生产。应用效果表明,可分式无飞边模锻能够实现复杂锻件的精密成形,产品精度高、力学性能好,材料利用率高。     

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。     

带肋板齿轮坯热精锻成形工艺方案设计

提出带肋板齿轮坯开式模锻和闭式模锻两种热精锻成形工艺方案,借助有限元分析软件模拟了两种工艺方案下齿轮坯的成形过程,分析比较了两种方案中的金属流动规律。仿真结果显示:采用开式模锻,肋板充填不饱满,成形载荷大;采用闭式模锻,零件成形质量较高,成形载荷较小。导致开式模锻成形载荷大并且肋板充填不饱满的原因为:成形中后期充填肋板的金属流动阻力增加,金属径向流动加剧并形成较大飞边,随着上模下压,飞边变形消耗滑块能量,并增加了与模具的接触面积,导致成形力急剧增加而模具型腔充填不饱满。工艺实验表明,其结果与数值模拟相吻合。     

基于DEFORM的轮毂法兰盘锻造工艺优化设计

运用有限元软件对轮毂法兰盘模锻成形过程进行了数值模拟。研究了三种不同形状预锻件对模锻过程中金属流动、模具受力和温度的影响。以提高产品质量和降低载荷为目的,给出了较优的模锻成形方案。按照优化方案设计了闭式热锻模具,结果能为类似锻件的闭式模锻工艺和模具设计提供依据。     

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。     

汽车转向节小飞边精锻技术的研发及应用

以一种复杂程度达S4的转向节为研究对象,提出将传统的水平开式预锻和开式大飞边终锻改变为半闭式小飞边预锻成形和半闭式小飞边终锻成形的精锻工艺新方案。在采用经典塑性成形理论对小飞边的作用及其机理进行分析的基础上,采用热力耦合有限元进行了模拟分析,得到了等效应力、等效应变和温度分布场以及力形成曲线和变形规律,验证了工艺方案的正确性,并优化了预锻成形工艺。在程控锤和数控电动螺旋压力机上成功试制出转向节精密锻件,工艺试验结果与模拟结果吻合。新工艺方案的材料利用率为88%,较传统工艺方案提高了16%,且质量更好。     

基于Forge的连接阀闭式模锻数值模拟

运用锻压有限元分析软件Forge建立了KTZ450-06可锻铸铁连接阀闭式模锻数值模拟模型,对其在不同闭式模锻中的应力和应变变化规律进行了分析。结果表明:连接阀在闭式模锻成形过程中,不同锻压时间下的应力及应变分布区域存在差异,但应力应变变化趋势基本一致;闭式模锻件存在一定的纵向飞刺。结果能为类似连接阀闭式模锻成形工艺的研究提供参考。     

有限元模拟在后轴支架锻造设计中的应用

针对汽车后轴支架,进行锻造过程三维有限元模拟和工艺、模具设计。采用刚粘塑性有限元模拟技术,得到锻件内部应力场、应变场等参数,分析了这些参数对锻件塑性变形的影响。在此基础上,对此类锻件传统的锻造工艺进行了改进,将预锻工序由开式模锻改进为封闭飞边闭式模锻。同时,模具设计重点从预成形设计考虑,给出了合理的制坯模具设计。在40MN热模锻压力机上进行了试验,试验表明,模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

飞边槽结构形式对模锻成形的影响

开式模锻中飞边槽的形式对锻件成形过程的影响较大。本文通过大型体积成形有限元模拟软件DEFORM对采用不同形式飞边槽的锻件锻造过程进行了模拟，通过比较模拟结果得出不同形式飞边槽对模锻成形的影响，并就不同形式飞边槽在开式模锻中对模具型腔的填充性和模锻力的影响进行了详细分析。     

基于FEM的拉杆接头多向模锻工艺研究

目前拉杆接头主要采用开式模锻成形,内孔采用切削方法加工,但开式模锻成形产生较大飞边,材料利用率低(下料量5.5 kg),切削加工效率低,工艺过程复杂,且破坏了金属的纤维组织,从而导致拉杆使用寿命短且成本高.本文利用数值模拟与试验相结合的研究方法,对拉杆接头采用闭式多向模锻工艺成形,有效地避免了在成形过程中坯料拆叠和充不满等缺陷,并且,模锻件无飞边,初步成型出2个内孔,减少了材料的消耗和切削加工量,优化后的下料量为3.5kg,节约材料36.4％.     

凸缘远离大端的半轴套管成形工艺实验研究

按凸缘能否一次成形,将半轴套管分为凸缘靠近大端（A）和凸缘远离大端（B）两类,简介了B类半轴套管成形工艺现状;经分析、数值模拟和物理模拟实验研究,开发了一种以圆棒材为坯料,以“闭塞模锻＋复合挤压”为主要过程的B类半轴套管成形新工艺,重点介绍了设计中间制件所考虑的因素和解决的问题,实现了工步少、凸模刚性好、所需设备滑块行程较短等目的。     

轿车差速器行星与半轴齿轮冷闭塞锻造成形研究

对轿车差速器行星齿轮与半轴齿轮进行了冷闭塞锻造精密成形工艺研究与有限元数值仿真分析,研究设计了专用液压模架系统。结果表明：闭塞锻造工艺与模具设计合理;数值模拟分析准确;液压模架系统工作可靠,可实现合模力与塞挤力的合理分配。为该项新工艺的工程应用奠定了基础。     

轮毂轴管终锻成形模拟研究

根据某规格汽车轮毂轴管零件的形状尺寸特点,设计了预锻毛坯和2种终锻成形方案,并对所制定的2种终锻方案进行了工艺和模拟分析。2种方案的模拟结果显示,顺序成形过程稳定,变形只局限于端部;一次镦粗变形不局限于变形的端部,在变形结束时有少量金属流入杆部,这将会使端部缺料和杆部出现折叠和缩径缺陷。顺序成形可改善模具的受力状况,成形力有所降低,提高了模具寿命。根据力一行程曲线,应严格控制变形部位金属的体积,实现小飞边精密锻造,避免成形力在成形最后阶段急剧增大,以致损坏模具和设备。     

突缘叉模锻的设计改进

介绍了突缘叉锻件的模锻改进工艺。通过计算镦粗压力、模锻压力及切边压力,选用了相应吨位的热模锻压力机。设计了突缘叉锻件在热模锻压力机上的模具结构,从而提高锻件尺寸精度、减少材料消耗、降低报废率。在生产实践中切实可行,取得了较好的经济效果。     

汽车模具的电刷镀和喷焊快速修复

介绍了几种典型模具快速修复工艺方法,并对汽车地板革成形模和汽车半轴摆动辗压模的修复进行了研究。研究结果表明:对于汽车地板革成形模,采用刷镀工艺可获得和基体结合良好,满足使用要求的修复镀层;对于汽车半轴摆动辗压模,采用喷焊修复工艺可以得到硬度60-65 HRC,满足使用要求的模具表面修复喷焊层。     

100 MN橄榄式缠绕液压机结构设计与特性研究

减轻重量和缩小体积一直都是重型模锻液压机设计的关键问题.根据自然界的橄榄结构,设计完成一种新式100 MN橄榄式钢丝缠绕模锻液压机.提出一种新的大型液压机捆绑结构设计理念,并给出缠绕层参数的设计方法;结合有限元法对新式液压机的结构特性进行仿真分析;通过现场加载实验,完成液压机关键部位实际变形量与仿真变形量的对比分析.研...     

63 MN热模锻压力机自动锻造线上模具设计和快换技术应用

介绍了以63 MN热模锻压力机为主机的自动化锻造生产线上的模具设计、使用及快换技术。生产线主要设备为63 MN热模锻压力机、8 MN机械切边机及10 MN液压精整形机,用于生产铁路货车中型锻件。针对该生产线上不同产品的特点,设计了不同的模具布局,同时确定了模架和压力机的顶出位置。用5Cr Mn Mo作为模具基体,H13焊条堆焊锻模型腔和切边模刃口的方法制造模具,可以延长模具使用寿命。分析结果表明,模具快换技术的应用可以缩短换模时间,保证生产线高效运行。     

锻坯/模具界面摩擦对汽轮机叶片模锻成形的影响

汽轮机叶片是将蒸汽能转换成机械功的关键部件,叶片精锻是叶片锻造的发展趋势.本文利用数值模拟方法,仿真了叶片金属在锻模型腔内的流动和成形过程,论述了摩擦条件对叶片精锻成形规律的影响.在锻坯金属变形充模的3个阶段,分析并讨论了不同的界面摩擦因子m对叶片模锻成形规律和模具失效的影响.数值实验结果表明:随着界面摩擦因子的增加,克服坯料金属界面流动阻力所需的附加模锻载荷增加,叶片锻件不同区域内的最大最小温度差、最大最小等效应变差,以及最大最小等效应力差增加;与此同时,锻模型腔局部最大等效应力和最大温度也增加.     

锻造机驱动液压缸同步控制仿真

锻造液压机在工作过程中需要有良好的刚性,因此一般采用两个液压缸进行同步驱动。为保证锻造液压机在工作过程中两个驱动液压缸具有精确的同步性,采用BP神经网络PID自适应控制方式对锻造液压机驱动液压缸进行同步控制。使用AMESim与MATLAB搭建锻造液压机仿真模型,针对两个驱动液压缸所受负载恒定、负载连续变化以及负载阶跃变化工况时,对两个驱动液压缸的同步性能进行分析。仿真结果表明：在锻造液压机两个驱动液压缸各种受力情况下,该系统均能较好地实现两个驱动液压缸的同步控制,并且位移误差最大仅0.6 mm,满足锻造液压机的工作需求。该系统具有较高的同步控制精度以及较好的鲁棒性。