冷／温锻复合成形技术及其应用（上）

简要介绍冷／温锻复合成形技术的特点和应用范围，并对冷／温锻复合成形工艺中的温锻的成形温度、坯料的加热方法和时间、温锻模具的冷却与润滑、温锻预制坯的软化处理和表面润滑处理等作了详细的阐述。然后列举了两个已经大批量生产的工程实例，详细说明冷／温锻复合成形技术的成形工艺过程。实践表明，冷／温锻造复合成形技术不仅可以生产重达几十公斤、几何形状复杂、精度要求极高而难以用冷锻或温锻加工方法制造的零件，而且经济效益十分明显。     

锻模设计要点

正按照金属体积模锻中最后成形工步的成形方法,可以把体积模锻分为镦粗、镦挤、挤压及顶镦四种。另外金属还有许多局部成形方法,如辊锻、楔横轧、扩辗、摆辗、径向锻造、旋压、弯曲及精压等。塑性成形按金属材料温度分类有冷锻、温锻、热锻。按应力状态,塑性成形主要包括三类成形工艺:①低压应力开式模锻工艺。低压应力模锻成形包括镦粗和开式模锻(镦挤成形)。②高压应力闭式模锻和     

螺旋台阶零件多步成形过程数值模拟

鉴于零件对材料增厚及表面质量没有严格要求,采用无压边拉深来完成零件螺旋台阶面的成形,不仅模具结构简单,而且材料利用率高.围绕零件成形难点部位,以特征点的形式详细分析了拉深成形过程中特征区域的应力、应变、厚度和成形极限等模拟结果.在分析拉深工序的基础上,进一步对零件进行多工步模拟分析.结合等效塑性应变、厚度分布及成形极限等信息分析了其它工步作用过程中的变形特点.通过数值模拟结果与实际冲压结果的对比,验证了多工步数值模拟结果的有效性.     

高直臂小间距等厚板材零件步进式冲锻工艺

针对高直臂小间距、不能展平的等厚板材零件,提出了步进式冲锻成形工艺。该工艺先通过冲压成形零件的大间距两直臂,然后通过若干次弯曲工步来缩小两直臂间距直至达到目标值。每次弯曲成形后对工件弯曲变形部位需进行冷锻平整,选择合理的工步数是保证冷锻过程中不出现材料重叠、起皱或破裂等现象的关键。建立了流线型弯曲的数学模型,通过该模型得到每个弯曲工步极限图。采用数值模拟结合试验的方法获得了无工艺缺陷的产品,产品性能优良,生产效率高。该步进式冲锻工艺为成形高直臂小间距等厚金属板材零件提供了新途径。     

六角螺母冷镦成形工艺参数的确定及应用

在四工位螺母冷镦机上镦制六角螺母，其生产效率高、表面质量好，是生产螺母的一种很好的生产方式。但与五工位螺母冷镦机相比，由于少了一个工位（即镦混六方工步），镦球后只能直接镦六角成形，且在第三工位、第四工位之间无夹钳翻转装置，不利于外六方及内外倒角的成形，因此在坯料的用料直径选择以及变形工艺参数计算等方面均需要进行适当调整才能满足零件变形要求。     

快速成形零件变形分析

快速成形零件变形是因为树脂固化中存在从液态向固态变化过程中产生的收缩，零件的变形与受力情况有关，而且受零件的尺寸、形状、位置的影响，采用二次曝光工艺，使得部分收缩自由释放，减少收缩对零件的影响，可以明显改善零件的变形。     

圆筒件拉深变形过程中应力分布的数值模拟

正拉深工艺在现代工业冷冲压生产中得到广泛应用。以拉深为主要成形工序的工件,经过一次或多次的拉深能够加工出各种形状复杂的拉深零件。拉深类零件通常具有较好的表面质量、较高的尺寸精度和较均匀的壁厚,但变薄拉深又是非常复杂的弹塑性变形过程,由于凹模锥角、拉深系数、摩擦因数及变形速度等参数的影响,使得拉深过程中易发生起皱、拉毛等现象。因此,分析拉深变形过程中材料的应力状态分布及其对变形的影响具有     

钟形壳锻造工艺优化

钟形壳是汽车等速驱动轴上一个传递转矩的关键零件。其锻件形状为杯杆结构（见图1），根据其形状结构特点通常采用三工步敞开式有飞边锻造成形工艺方法进行生产，工步和模具结构如图2、图3所示。     

曲面形零件的拉深成形

曲面形状零件是指那些非平底、非直壁零件,包括有:球面形状零件、抛物面形状零件、锥形零件以及诸如汽车覆盖件一类的零件。这类零件在拉深成形时,整个坯料都是变形区,因为它不仅要求其外法兰部分产生拉深时相同的变形,而且还要求其中间部分由平面变成曲面或斜面,也成为了变形区,因此,可以说曲面零件成形是拉深和胀形两种变形方式的复合。 曲面形状零件拉深成形后实测变形数值如图1所示。图1a是电动喇叭罩变形分布示意(材料为08     

数控渐进成形工艺参数对表面质量的影响

应用数控渐进成形设备,针对铝合金锥形件进行了试验研究。通过改变成形中的润滑方式、工具头形状、工具头直径、进给量等工艺参数,并对成形后的试验件表面粗糙度和表面形貌进行测量和分析,研究成形参数对零件表面质量的影响。实验结果如下:球头工具头成形的零件表面质量优于圆柱形工具头,大直径的工具头成形零件的表面质量要好于小直径的工具头,层进给量越小,零件表面质量越好,固体润滑剂相比于液体润滑剂对5754铝合金成形的零件表面质量影响较小。     

基于对向液压拉深的高精度拉深件的应用研究

对向液压拉深是在凹模兼液压室的型腔内充满液体,利用凸横带动板料进入凹模后建立的反向液压而使板料成形的方法。对向液压拉深方法可提高拉深时的成形极限、抑制侧壁起皱．使零件具有很高的尺寸、形状精度及表面质量。可实现零件的一体化成形,在精度要求高的拉深件中可得到广泛应用。     

冷精锻新技术在我国的应用与发展

冷精锻技术基本概况 1．冷精锻技术的定义 我国加工行业，将正挤压、反挤压、复合冷挤压称为冷挤压，将镦粗加工称为冷镦。国际上将冷挤压和冷镦统称为冷锻。将钢材在室温以上到800℃的温锻和温挤压加工称为温锻。由于冷锻和温锻的变形机理完全相同，只是加工温度不同，所以又把冷锻和温锻统称为精密锻造。     

基于零件切片的选择性激光烧结预热温度控制方法

选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)系统是通过加支撑或采用人工调节预热温度的方法来减少成形件的翘曲变形,它劳动强度大、SLS材料浪费多、成形效率低,且预热温度难以精确控制。基于以上情况,提出一种新的控制方法,使预热温度能随零件断面几何形状的变化而自动调节。以华中科技大学开发的SLS设备为研究对象,验证这种新型控制方法的可行性。试验结果和实际应用表明:与原有控制方式比较,根据文中所提出的方法成形的零件表面质量、尺寸精度和形状精度等都有较大幅度改善,并且真正实现了SLS成形过程的自动化。     

轿车变速器齿轮轴的冷挤压成形技术研究

正中间轴是轿车变速器上的一种齿轮轴,材料为20CrMnTiH,如图1所示。该零件直径最大台阶为分模面,左侧有一台阶,另一端有四个台阶,如果采用常规机械加工时,工时长、效率低且材料浪费很大,产品寿命低,不能满足精益生产要求。采用冷锻技术成形该齿轮轴,成形零件精度高,切削加工量小,可达到图样技术要求。1.中间轴冷锻锻件图设计该零件结构为轴对称形状,材料20CrMnTiH,除最大     

2024铝合金长半管类零件充液成形技术研究

针对国内某支线飞机上2024铝合金弧形挡板零件在传统落压成形中容易产生的回弹、扭曲、贴模度差和表面质量差等问题,利用有限元软件建立有限元模型,对2024铝合金长半管零件采用主动式充液胀形进行数值模拟。通过模拟分析,主动式充液胀形工艺可以显著增大零件的变形量,而变形量的增加使材料超出弹性变形阶段达到塑性变形,从而固定住所需型面形状。模拟得出合理的合模吨位为4 000 t,液室压力为17 MPa。最后对模拟结果进行试验验证,试制出了合格的弧形挡板零件,为弧形挡板成形提供了一套符合工业生产的工艺方法,对此类零件成形具有重大借鉴意义。     

板料渐进成形件表面质量的影响因素分析

表面质量控制是板料渐进成形领域的热点研究内容。以典型锥形零件为研究对象,推导不同残余波峰区域形状时残余波峰高度和垂直进给量的转化关系式,提出渐进成形工具对板料的接触频次与残余波峰高度、成形角和工具半径之间关系的数学模型,以此评价成形工具对板料的研磨效应。通过不同的预设残余波峰高度、原始板料表面粗糙度和摩擦类型,对倒锥形零件成形开展全因子试验,分析成形零件表面轮廓曲线与粗糙度值,揭示不同因素对表面质量的影响程度和机理。试验结果表明,在不同轨迹间距条件下,影响渐进成形件表面质量的主要因素是犁沟效应和研磨效应,采用滚动摩擦的方式可以有效地降低该效应。     

冷／温锻复合成形技术及其应用（下）

四、温锻制坯、冷挤压成形加工实例 以某型摩托车起动机构中的主动齿轮温锻制坯／冷挤压成形加工为例。图4所示的起动主动齿轮是某型摩托车起动机构中的关键零件。它是一种典型的多台阶宽法兰轴类零件,其形状复杂、精度要求高、成形工艺性差,尤其是锯齿状内齿的加_丁极其困难。该内齿轮一般采用插齿加工方法,不仅需要订制特殊形状的内齿轮插刀,而且生产效率低、工艺流程长、生产成本高;间时金属切削加工方法的材料消耗大,其材料利用率仅有40％左右,难以满足摩托车工业的生产需要。     

汽车零部件“冷”加工技术——汽车驱动桥齿轮加工技术的发展

所谓“冷”是和“热”相对而言的。冷加工,一个专用的机械术语,通常指金属的切削加工,即用切削工具从金属材料（毛坯）或工件上切除多余的金属层,从而使工件获得具有一定形状、尺寸精度和表面粗糙度的加工方法,如车削、钻削、铣削、刨削、磨削、拉削等。在金属工艺学中,与热加工相对应,冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺,如冷轧、冷拔,冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大,在使金属成形的同时,可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度,但会使塑性降低。冷加工适于加工截面尺寸小,加工尺寸和表面粗糙度要求较高的金属零件。     

弧齿锥齿轮温锻成形工艺参数分析

采用刚塑性有限元法,分别就摩擦条件、坯料温度、模具预热温度、锻压速度等对弧齿锥齿轮温锻成形载荷的影响进行了仿真分析。分析结果表明:成形载荷随摩擦因数的增大而升高,随坯料温度、模具温度、锻压速度的升高而降低,且坯料温度较模具预热温度对成形载荷的影响更为显著。模拟结果可为弧齿锥齿轮温锻成形过程的模具设计、工艺方案制订等提供依据。     

多工步橡皮成形工艺过程数值模拟研究

采用非线性有限元分析软件对复杂飞机舱门内衬板零件的橡皮成形过程进行计算机模拟。涉及到模拟算法的选择,多工步成形与回弹的数据处理技术,多个工步成形工艺设计,摩擦算法、罚参数的确定;预示和分析了3个工步的模拟过程中板料回弹,材料变薄,起皱,板料贴模的影响因素。