双轮缘行车轮的轧制成形工艺

针对一次模锻成形双轮缘行车轮的弊端,基于成熟的"模锻+轧制复合成形"火车轮专用生产线,对双轮缘行车轮的成形工艺进行了研究。通过分析双轮缘行车轮的结构特点,对现有轧机设备进行了改造。首先提出采用轧制直踏面行车轮的工艺方案进行加工,其中双轮缘部位由机加工完成,工艺试制后合格率为93.1%,毛坯质量基本趋于稳定。之后提出了双轮缘轧制工艺方案,并设计和改进了模具结构,工艺试制后合格率达到96.4%,毛坯尺寸及外观质量理想。最后使用该锻轧成形工艺对其他双轮缘行车轮进行了批量生产验证,合格率较高,进一步提高了成材率。另外,根据多种行车轮结构尺寸设计了通用化模具,缩短了制造周期,提高了生产效率。     

钛合金斜盘模锻成形工艺

通过对钛合金斜盘的结构特点和材质性能进行分析,提出钛合金斜盘模锻成形工艺;介绍了钛合金斜盘模锻工艺流程、热处理规范以及工艺要求,并进行工艺试制和应用.实践证明：合理制定工艺流程和热处理规范、优化毛坯结构以及加强过程质量控制,采用模锻成形工艺是可以锻造出复杂、弯曲类钛合金斜盘毛坯.     

汽车用镁合金车轮的液态模锻成形研究

本文提出了汽车用Az91D镁合金车轮液态模锻成形新技术.重点分析了成形工艺要点,介绍了其液态模锻模具结构及工作过程.并提出了液锻件热处理工艺措施,以达到车轮使用性能要求.     

短轴滑动叉模锻工艺

针对在叉类件的模锻工艺中易出现开式模锻材料利用率低的问题,在研究传统水平分模开式模锻的材料流动特点基础上,根据锻件的外形结构提出了轴线与锻造方向一致的开式模锻新工艺,即弯曲、 挤压复合成形工艺.分析了材料的变形方式和流动规律,制定了5步开式模锻工艺,该工艺在成形时可以模锻出杆部的孔.对制定的模锻工艺进行数值模拟,证明了...     

太阳轮内外齿冷挤压成形工艺方案研究

太阳轮是行星齿轮传动机构中重要的零件,针对太阳轮的结构特点提出了一次成形和分步成形的两种冷挤压成形外齿和内花键的工艺方案。运用Deform-3D塑性有限元分析软件对这两种方案的成形过程进行数值模拟,并对其成形过程和成形质量进行了分析比较。数值模拟和工艺试验表明:太阳轮可以通过分步冷挤压成形的工艺方法成形出质量合格的内花键和外齿;分步成形的工艺方法能够简化凸模结构和提高模具使用寿命,同时可以避免一次成形工艺方法中由于金属堆积等因素造成的质量缺陷;分步成形工艺方法中增加了精整外齿工艺,在保证内花键成形质量的同时提高了外齿的成形质量。     

听筒T铁级进模冷锻工艺研究

应用有限元模拟技术,对小型、精密听筒T铁的级进模冷锻工艺进行研究,分析对比了分别采用小飞边模锻和闭塞式模锻工艺时的金属填充能力、成形力大小和模具结构可行性.结果表明:闭塞式模锻方案更适合于听筒T铁的级进模冷锻成形,提出了闭塞式模锻+开式锻造整形的听筒T铁级进模冷锻工艺路线,所提出的工艺方案不仅能有效控制材料填充,而且能减小总成形力.     

多层环状电容器成形分析及数值模拟

针对多层环状电容器的结构特点,分析了其闭式挤压模锻成形工艺.提出了4种工艺方案,并利用数值模拟软件对每种工艺方案进行了模拟分析.结果表明,控制腔设计在纵向圆筒的端部,采用正向或反向闭式挤压模锻方案均是可行的.接着,利用数值模拟软件分析了正向或反向挤压模锻成形时的最大等效应力、损伤因子和最大成形载荷.这保证了挤压件的质量,能为实际生产提供理论依据.     

差压计模锻成形工艺方案分析

根据差压计锻件形状特点,详细分析了锻件采用可分凹模多向闭塞精密模锻工艺方案的可行性.差压计锻件可以采用普通开式模锻成形和可分凹模多向闭塞精密模锻成形.开式模锻工艺简单,但是需要制坯,工艺流程长,材料利用率低.可分凹模多向闭塞精密模锻能一步顺利成形锻件,产品质量高,工艺稳定,材料利用率可提高20%～30%,但是若在普通模锻设备上生产,模具结构复杂;专用多向模锻设备通用性低;在大批量生产时,采用专用设备生产效益好.本文用塑性成形模拟软件Deform-3D对多向闭塞精密模锻进行了模拟分析,验证了该工艺方案的可行性.     

细长变截面非轴对称工件模锻模具优化设计北大核心CSCD

提出采用辊锻后模锻工艺生产细长变截面非轴对称剑条,并采用有限元法分析剑条的模锻过程。以剑条最复杂截面的模锻过程为研究对象,对比了一道次模锻成形和两道次模锻成形过程中金属材料的流动规律。结果表明:一道次模锻成形过程中,金属材料变形量大且分布不均匀,最大等效应变区域的最大主应力为拉应力,该区域易产生裂纹;预锻和终锻两道次成形后,锻件截面最大等效应变和等效应变的标准差均较大幅度降低。通过正交实验对预锻模具结构开展优化,结果表明,上模凹槽深度对锻件横截面等效应变分布的影响最为显著。与一道次模锻成形相比,预锻模具优化后二道次成形锻件的最大等效应变和等效应变的标准差均显著降低。将上述优化方法用于剑条模锻模具其他截面的设计,制造出了满足实际生产需求的模锻模具。     

基于CAD/CAE技术的汽车曲轴模锻工艺优化

介绍了CAD/CAE技术在汽车曲轴模锻工艺中的应用,建立了曲轴模锻成形工艺的刚粘塑性有限元模型,采用三维有限元法对成形工艺进行了模拟分析,基于模拟分析结果,优化了曲轴模具结构,确定了合理的工艺流程.通过生产试制,验证了曲轴模锻工艺优化的合理性与可行性,为同类产品的生产提供了理论依据和技术支持.     

齿轮温挤精密成形工艺数值模拟

为了降低齿轮的成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮温挤径向导流——约束分流两步成形工艺方案,采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流——约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析。得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷——形成曲线。数值分析结果表明：约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力,有利于金属的流动,保证了齿形充填良好,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。     

Optimization of multi-stage closed-die forging processes by coupled simulation of the machine and the forging processes

The use of finite element analysis in the development of closed-die forging processes is widely established in industry. However, the simulated and the real workpiece dimensions differ from each other in a significant way, as the interactions between the forging process and the production machine are not adequately considered in the simulation. As a result, multi-stage dies in particular often need to undergo an experimental time-consuming optimization process on the production machine. In this paper a method is presented that allows the coupling of the forging simulation with external machine tool simulation systems and nonlinear-elastic press models in order to consider the interactions between the process and the machine, and to improve the accuracy of the forging simulation. This method of coupled simulation was integrated into a software tool and may be used for single-stage as well as for multi-stage processes in closed-die forging operations. It allows simulation-aided optimization of the dies as early as the design stage as well as individual adaptation to the particular production press well in advance of the test phase of the dies on the press.     

轮毂轴承套圈闭式锻造成形数值模拟分析

根据轮毂轴承套圈的产品特点,设计了闭武精锻成形工艺方案.并通过Deform-3D对成形过程进行了数值模拟,分析了闭式锻造过程中金属的变形规律.数值模拟结果为轴承套圈闭式锻造工艺与模具设计提供了有效参考.     

冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形的影响研究

采用冷闭塞锻造技术生产伞齿轮具有节材、高效、低成本的特点,而且能得到机械性能好的高精度齿轮。利用Deform有限元分析软件对伞齿轮冷闭塞锻造成形过程进行了数值模拟,研究了锻件上的冲孔连皮对其成形过程的影响。基于正交试验设计,以降低凸模成形载荷为目标对冲孔连皮结构进行了优化,得到一组合理的冲孔连皮结构参数,为伞齿轮的闭塞锻造工艺及模具设计提供了依据。     

轮毂闭式反挤压成形工艺研究

汽车轻量化是世界汽车发展大趋势.试验证明,汽车整备质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.3～0.8L.目前大部分汽车安装的轮毂为铸造铝合金轮毂(以乘用车为主)或钢质车轮(以商用车为主).锻造铝合金轮毂重量比铸造铝合金轮毂的重量轻10％左右,比钢质轮毂重量轻2/3左右.因此,采用锻造铝合金轮毂符合汽车轻量化发展的大趋...     

直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟

为了降低齿轮精密成形力,在对闭式镦挤成形齿轮分析的基础上,提出了直齿圆柱齿轮开放成形新方法,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺。用三维刚塑性有限元对闭式镦挤和开放成形两种直齿圆柱齿轮成形方法进行了数值模拟分析。结果表明,开放成形与闭式成形相比,可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。并根据模拟所得载荷-行程曲线,计算出开放镦挤齿形变位系数为0.2时,成形力所作功最小,为“开放镦挤”齿轮凹模的设计提供了依据。     

半轴锥齿轮温精锻工艺的数值模拟和实验研究

针对半轴锥齿轮的齿形难以成形的特点,提出了一套基于闭塞式锻造成形的工艺方案.利用数值模拟软件DEFORM-3D,分析了始锻温度对最大成形载荷的影响规律,连皮厚度、连皮位置对齿轮成形时的最大应力、最大损伤因子、最大成形载荷的影响规律.通过数值分析得到了有效确保应力最小、损伤因子最小、成形载荷适当的工艺参数,并将成形力控制在7.6MN以内.研究内容最终得到了实验验证.     

Warm forging: new forming sequence for the manufacturing of long flat pieces

Warm forming of steel is an economic and ecologic alternative to the conventional hot forging technology. It offers several advantages like decreased energy input, reduced scale formation, better surface quality and closer tolerances. Warm forming is common for rotation symmetric parts but has not been applied for long flat pieces yet. The main obstacles prohibiting the transfer are the missing of a suitable preforming technology and the problems to keep the narrow temperature tolerances despite the increased number of forming operations compared to rotation-symmetric process routes. In a cooperative effort within a European consortium of forges and scientific institutes, closed-die warm forging processes for long flat pieces have been developed. To cover a wide range of longitudinal geometries, two model products, a connecting rod and a steering link, with unequal requirements towards the production process have been selected. The process developed for the steering link is discussed in this article.     

Precision forging technologies for magnesium alloy bracket and wheel

Fundamental investigations on precision forging technology of magnesium alloys were studied.As-cast billet prestraining and a new concept of hollow billet were proposed in order to reduce the maximum forming load.A schcme of isothermal forming and the use of combined female dies were adopted,which can improve the die filling capacity and ensure the manufacture of high quality forgings.By means of the developed technique,AZ80 alloy wheel and AZ31 alloy bracket were produced successfully at suitable proces...