板体锻造工艺优化及试验验证北大核心CSCD

优化了板体的锻造工艺,将锻造工艺中的平面镦粗去氧化皮工步优化为成形镦粗,将原镦粗的扁平形状改为中间低两边高的形状,以达到更合理的材料分配。通过优化成形镦粗的形状和高度,将终锻模具的最大等效应力降低了30%左右,终锻模具易磨损位置的磨损量降低了25%左右,达到了提高终锻模具寿命的目的。同时,优化了顶杆的安装位置,在顶杆位置处增加余料仓,增加材料的流动空间,降低顶杆受力,可以有效提高顶杆寿命。试验发现,成形镦粗件的长度对终锻成形的影响不容忽视,成形镦粗件长度应小于锻件长度,否则容易产生折叠缺陷。将试生产锻件与模拟结果对比,可以确认优化后的成形镦粗工步和顶杆余料仓的作用是有效的。     

单工序锻造过程预制坯多目标优化设计的研究

针对单工序锻造在终锻之前一般都需要以镦粗进行预制坯的实际情况，以刚粘塑性有限元为工具，以获得形状和变形均匀性都较好的终锻件为优化设计目标，以镦粗的压下量为优化设计变量，采用黄金分割法对其预制坯工艺进行了多目标优化设计的研究。并对一轴对称锻件的镦粗压下量进行了优化设计，优化取得了明显的效果。     

纯Mo棒在镦粗过程中的织构和组织对其横向塑性的影响

对锻造纯Mo棒进行不同变形量的镦粗加工,观察其在此过程中的室温横向弯曲性能和织构演变。结果表明:锻造变形85%的纯Mo棒的横向弯曲伸长率仅为0.5%,经镦粗变形其横向塑性得到提高;镦粗变形50%和85%后,伸长率分别达到1.5%和5.0%,其原因是在纯Mo棒中形成的纵向伸长的纤维组织被横向扭曲,且晶粒间相互穿插,这种组织由011织构的组织演变而来;锻造Mo棒中形成011纤维织构,这种织构对Mo棒的横向塑性不利,经镦粗变形,011纤维织构转变为001和111纤维织构;锻态Mo棒的断裂方式为沿晶断裂,镦粗变形后,断裂方式主要为穿晶断裂;断口还发现有"分层韧化"现象出现。     

铝合金锻造开坯变形均匀性数值模拟与实验验证北大核心CSCD

锻造开坯变形均匀性是影响锻件质量的重要因素。以2A14铝合金为研究对象,利用Deform-3D有限元软件对锻坯应变场进行模拟,通过引入平均等效应变ε_(ave)、变形均匀系数a,结合晶粒形貌观察和拉伸力学性能测试,对“单向镦粗”和“多向镦粗”两种锻造开坯工艺的变形均匀性进行定量和定性分析。研究结果表明:“多向镦粗”锻造开坯工艺的变形均匀性较“单向镦粗”锻造开坯工艺好,且锻造累积应变量越大,变形均匀性越好,力学性能各向异性越弱。2A14铝合金在多向镦粗锻造开坯过程中,随着累积应变量的增加,晶粒细化机制由晶粒破碎机制逐渐转变为连续动态再结晶机制。     

核电筒体锻件镦粗工艺的云纹法与数值模拟研究

本文用常温云纹法与数值模拟法研究了筒体锻件整体镦粗与局部镦粗工艺的变形规律，得到了整体镦粗工艺的坯料尺寸图。对于在端部内壁处取样的核电筒体锻件，应采用局部镦粗工艺，以锻透取样部位。为避免端部折叠，局部镦粗时单砧压下量应小于１０％。     

基于响应面法的游艇转向臂锻造工艺优化

针对游艇转向机构中某转向臂在实际生产中出现的充不满的缺陷,设计了以模具预热温度、始锻温度、镦粗台孔深、镦粗下压量、压扁厚度为设计变量,以锻件充形率、终锻力为目标函数的混合水平正交表,通过对正交试验结果进行灰色关联处理,并进行极差分析,得知镦粗下压量、镦粗台孔深对目标函数影响显著。为了得到更优的工艺参数,在正交试验的基础上结合中心复合试验进行再优化,建立了以镦粗下压量、镦粗台孔深为自变量,以锻件充形率和终锻力为因变量的二阶响应面模型,从而得到了该产品的最优工艺参数。经过生产验证,优化后的工艺参数能在较低的成形载荷下锻造出合格的产品,并且消除了充不满的缺陷。     

非对称断面钢轨局部镦粗技术开发与应用

为解决非对称断面钢轨镦粗时的波浪变形问题,设计了局部镦粗成套装置,利用已有的锻造生产线,有效地控制了非对称断面钢轨镦粗时产生的失稳和轨肢波浪变形,减少了模具更换次数;同时,设计的镦粗测量和显示装置,可精确控制镦粗量,保证镦粗成形质量稳定。经实物验证,采用本装置及工艺,单根镦粗时间由原工艺的60 min降低至8 min,效率提高了7倍以上;镦粗钢轨一次合格率达100%,较原工艺合格率提高了3倍以上。利用已有的锻造生产线,减少了设备投入,降低了投资成本,在工艺布局上可以减少镦粗工序的生产区域,优化了车间的工艺布局。最后,通过实物验证了方案可行性,并确定了工艺参数,可用于指导实际生产。     

圆环镦粗过程数值模拟应力场研究

对圆环镦粗过程建立刚塑性有限元对称模型,采用autoforge有限元分析软件对纯铝圆环镦粗过程进行了有限元模拟,获得了镦粗过程应力场的相关信息,揭示了镦粗时金属内部应力分布情况。结果表明:由于变形量、摩擦因子的不同,圆环内部应力场分布也有很大区别。变形量增大,圆环坯料的应力分布呈"Y"形,且有扩大趋势;摩擦因子增大,圆环坯料应力分布趋于不均匀,但坯料的变形方式发生改变。这些结果对制定圆环镦粗时的参数有指导意义。     

镦粗变形规律实例分析

本文结合实际镦粗变形工艺，把镦粗变形划分为三个阶段或状态，即锻透、压实、焊合；指出空调压实后的形态或痕迹与空洞的形状，大小，空洞与主拉形变的方向有关，坯料镦粗时仅仅考虑整体锻比是不够的，还必须注意单次压下量，并介绍了一种既能压实焊合空洞类缺陷，又能改善夹杂物分布的新型Ｖ型板镦粗工艺。     

钢锭孔洞型缺陷的锻合及空心钢锭的锻造

对高径比 H0 / D0 =1.0的坯料镦粗变形时内部变形量进行了定量分析计算。并对钢锭中孔洞锻造时愈合方式及愈合所需变形量进行了定性定量分析计算。简述了空心钢锭内部缺陷特点 ,并在上述分析计算基础上 ,针对护环性能要求和冷变形生产需要 ,制定了用空心钢锭锻造护环的无镦粗变形WHF法锻造工艺     

大型空心钢锭锻造工艺探讨

大型压力容器筒体锻造过程中,使用空心钢锭相比于实心钢锭具有偏析少、材料利用率高、周期短等优点。通过物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了空心钢锭锻造工艺中压下率、拔长V型砧夹角等工艺参数对变形的影响规律和作用效果,以期为大型空心钢锭锻造工艺的制定提供实验依据和理论基础。     

汽车发电机爪极闭式一火两锻成形工艺研究

在对汽车发电机爪极零件结构分析的基础上,提出了基于结构拆分的爪极闭式一火两锻成形工艺和对应的模具,该工艺先径向墩挤成形出爪极基座部分,然后再反挤出爪齿和中间凸台.利用Deform- 3D建立了工艺过程的热力耦合有限元分析模型,并得到了成形过程中坯料形状变化、材料流动和成形载荷等情况.结果表明:该工艺能够获得齿形充填完好...     

基于有限元的轴类件浮动模局部成形新工艺

轴类件局部成形是节材、高效的精密塑性成形新工艺。在细长杆形坯料的局部成形工艺技术中,顶镦工艺应用最为广泛。当锻件变形长径比ψ>2.5时,通过一次顶镦工步完成将产生折叠,需要多次顶镦工步完成工件的成形。基于此,文章提出采用将自由镦粗、挤压、闭式模锻工艺相结合的轴类件局部成形新工艺——浮动模局部成形工艺,可避免细长杆局部镦粗工艺中的弯曲折叠,并减少成形件表面的拉应力。采用浮动模局部成形工艺可实现细长杆坯料变形长径比ψ>4的一次成形,解决了现有工艺中的一系列难题,为细长杆坯料局部精密成形提供了新的途径。     

冠型齿坯锻造过程的数值模拟

应用刚塑性有限元法数值模拟锻造加工过程，并以冠型齿坯为例进行模拟分析，结果表明数值模拟能为选择工艺参数、模具设计提供许多有益的信息，是设计模具的有力手段；同时还表明冠型齿坯的锻造分镦粗、预锻、终锻三工步，其中以预锻模的设计最为灵活、重要，合理的设计各工步是保证最终获得合格产品的保证。     

多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺

针对某型号多台阶轴头形状尺寸及冷精锻工艺特点,采取挤压、镦粗、缩径等不同工艺在工序内结合应用的方法,制定了多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺。通过数值模拟和实验研究相结合的方法,对所制定的工艺进行分析研究,最终获得了两道工序成形8个台阶尺寸的多台阶轴头短流程冷精锻成形工艺,并在实验过程中采用了高分子润滑剂,进一步缩短了从下料到最终成形的整个工艺流程。结果表明:通过合理分配各工序变形量、工序内多种冷锻工艺结合应用的方法,可有效减少台阶轴冷精锻成形工序总数,实现在普通压力机上的高效率生产;Deform-3D模拟软件对工艺的模拟结果与实验结果相一致,说明有限元模拟对成形效果、压力大小的预测是可行的。     

大型曲轴弯曲镦锻过程的热力耦合分析

针对三维非稳态热变形过程 ,研究了热力耦合分析时的关键技术 ,并提出了相关算法。通过对大型曲轴RR法镦锻过程的三维刚粘塑性有限元热力耦合数值模拟 ,分析了温度场变化对毛坯内塑性变形分布及其成形尺寸的影响 ,为优化模具设计和提高成形质量提供了可靠的理论依据。