预成形毛坯过渡圆角半径对气门终锻成形过程的影响

采用数值模拟与实验相结合的方法,对气门毛坯的楔横轧-模锻工艺过程进行研究,依据气门毛坯楔横轧成形工艺及终锻成形工艺的要求设计了不同过渡圆角半径的预成形毛坯,采用有限元软件进行数值模拟。分析其成形工艺过程中坯料的金属流动规律、不同过渡圆角半径的坯料所需最大成形载荷,并研究成形过程中坯料与凹模的接触情况。研究结果表明,与锻件过渡圆角相比,毛坯圆角半径与锻件圆角半径越接近,综合效果越好;当毛坯圆角半径过小时,所需的成形载荷也较小,但毛坯过渡圆角处的氧化皮难以清除,且会出现较浅的挤压痕迹;当毛坯圆角半径过大时,成形载荷也越大,产生严重的挤压痕迹,使模具产生严重的磨损,从而降低模具的使用寿命。     

气门毛坯终锻成形过程的理论分析

运用有限元软件MAFAP ,对气门毛坯的终锻成形过程进行数值模拟分析 ,获得了金属在模具型腔内填充时的速度场、应变场分布以及模具受力等信息 ,并研究得到终锻成形的金属变形机理。由于变形不均匀 ,可能导致毛坯法兰边缘产生周向裂纹 ,在凹模圆角部位 ,由于承受大的正压力和摩擦力等原因 ,从而加快凹模开裂和表面拉伤的速度 ,降低凹模的寿命     

工艺参数对楔横轧一次成形气门毛坯螺旋痕的影响

采用楔横轧工艺,在轧制过程中轧件的已轧表面经常产生带倾斜角螺旋状凹痕缺陷。为解决气门毛坯材料5Cr21Mn9Ni4N应用楔横轧轧制更易出现表面螺旋痕的问题,以DEFORM-3D 6.0软件为有限元模拟工具,对不同工艺参数下轧件跟踪点的应力场进行研究。在楔横轧H500轧机上进行不同工艺参数轧制实验,计算每个轧件螺旋度,并对其进行比较分析。由有限元模拟结果和实验结果得出,对轧件表面螺旋痕影响最大的是成形角,其次是斜楔尖部圆角,再其次是展宽角。工艺参数对表面螺旋痕影响规律是,随成形角的增大,表面螺旋痕先减小,后增大;随斜楔尖部圆角和展宽角的增大,表面螺旋痕减小。并得出,在其他参数已确定的情况下,成形角取28°、展宽角取8°40′、斜楔尖部圆角取10mm时,楔横轧轧制气门毛坯不容易形成表面螺旋痕。     

基于楔横轧预制坯的中空气门终锻凸模设计

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺终锻成形过程中的凸模形状尺寸进行研究。根据预成形毛坯终锻过程的成形特点,设计3种不同初始尺寸的终锻成形凸模,采用实验与模拟相结合的方法研究其对预成形毛坯终锻成形过程的影响。模拟结果表明,终锻成形过程中凸模芯轴太短,将出现凸模芯轴前端聚料的现象,导致无法成形出终锻件的盘部型腔尺寸;而实验结果表明,凸模芯轴太长会在实际生产中导致成形后终锻件难以脱模。通过综合模拟与实验结果的分析,获得了凸模芯轴的设计原则,确定了合适的凸模芯轴长度,并且依据该凸模设计原则,进行终锻成形,获得了形状尺寸合理的终锻件。     

气门芯终锻成形过程的数值模拟

对头部D／H值和R值不同的气门预成形坯料，运用有限元软件对其终锻成形过程进行数值模拟分析。研究表明，不同的D／H值和R值对终锻件的质量和终锻模具的寿命等有较大的影响。D／H值过小时坯料锻粗变形大，而D／H值过大时坯料挤压变形大。R值过小时可能出现充不满的缺陷，R值过大时会造成终锻成形模凹模表面的磨损加剧。所得结论为电锻预成形坯料形状的控制和终锻成形模具结构设计提供了理论依据。     

气门热挤压预成形和终锻成形过程模拟

利用DEFORM软件对气门热挤压预成形过程和终锻成形进行了模拟,并进行了工艺实验,得到了两个工步中的变形和模锻载荷等详细信息和变化规律,为气门热挤压精锻成形提供了理论依据。     

GH4169合金叶片终锻过程数值模拟

利用三维建模软件Pro/E建立了叶片终锻模型.通过三维有限元软件DEFORM-3D进行了叶片终锻过程数值模拟.分析了不同始锻温度、摩擦因子及上模下压速度对叶片终锻过程的影响,探究不同工艺参数下叶片终锻过程温度场的演变规律.     

汽车发动机连杆预锻过程模拟及预锻毛坯优化

利用有限元方法模拟了汽车发动机连杆的预锻过程,对连杆的预锻毛坯进行了优化,从而有效地提高了预锻毛坯的利用率;在此基础上,对优化后的毛坯,根据4种不同锻造设备的加载方式进行了预锻过程的有限元模拟.根据模拟结果,比较了用4种设备进行连杆预锻时的等效应变场、温度场和载荷的变化情况.为连杆锻造时各种设备的选择提供一定的借鉴和指导作用.     

楔横轧制坯工艺中堆料缺陷形成机理研究及对策

汽车连杆楔横轧制坯过程中,在连杆毛坯大头外端部位容易出现堆料缺陷.借助DEFORM-3D有限元软件对某汽车连杆毛坯成形过程进行仿真模拟,分析了其成形过程中产生堆料的原因,提出了一种消除堆料的方法.研究结果表明:产生堆料的主要原因是金属流动受阻,通过优化堆料处斜楔斜面的摩擦因子和成型角,堆料问题可以得到有效解决.实际生产试验验证了该方法和数值模拟的可靠性.本研究可为解决楔横轧成形工艺中锻件堆料问题提供相关理论依据.     

圆管镦锻法兰成形的试验研究

通过以圆管镦锻法兰成形过程进行有限元数值模拟,分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对圆管镦锻法兰成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。根据有限元数值模拟结果,进行了圆管镦锻法兰成形试验,数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性。     

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。     

基于数值模拟的前轴辊锻件精确成形的研究与应用

根据辊锻设计要求,论述了汽车前轴辊锻件的弹簧座截面、工字型截面、两端拳头截面各道次变化规律;在各道次变化过程中,依据各截面的尺寸参数变化对辊锻模具进行精确设计并选择合理的坯料,以保证坯料能够充满模具型槽.应用Deform-3D软件对辊锻模具模型进行模拟分析,模拟结果与实际生产结果相吻合,进一步验证了辊锻模具设计的准确性和可靠性.该文的论述对前轴辊锻模具的精确设计及辊锻件的生产提供了理论参考依据.     

气门电热镦粗工艺的数值模拟

综合运用ANSYS和DEFORM软件对气门电热镦粗工艺的电镦加热过程和电镦变形过程进行了模拟 ,获得了整个电热镦粗过程的加热与变形的详细信息及分布规律 ,提出了消除缺陷的措施 ,为优化工艺参数提供了较为严密的理论依据。     

铁路货车钩尾框精密辊锻过程数值模拟

铁路货车钩尾框锻件为异形长轴类锻件,目前采用自由锻工艺制坯,效率低,质量差,大型自动辊锻机精密辊锻是一种优质高效的先进制坯工艺,用于钩尾框制坯有望取得良好的技术经济效益.以刚塑性有限元法为基础,利用Deform-3D软件对铁路货车钩尾框精密辊锻过程进行三维有限元模拟,揭示了钩尾框辊锻变形过程中金属的流动规律,分析了辊锻成形过程中各道次辊锻过程中模具受载荷情况,以及各道次辊锻过程中的辊锻力矩,为钩尾框精密辊锻工艺及模具设计提供了有效的参考依据.     

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。     

阀体的锻造工艺改进

针对阀体锻造后存在的质量问题如裂纹、端面缩孔、折叠以及参差不齐等缺陷进行分析讨论,认为:在锻造过程中,由于阀体锻件端面温度比较低,截面变化比较大,材料的分配不够合理,导致了金属流动困难是造成质量问题的主要原因.通过对其进行工艺改进--即采用"两个一连"的锻造工艺,之后拔出中间圆棒部分,再用气割的方法将其一分为二.工艺改进后,用料减少了,原来存在的裂纹、缩口、以及接头处参差不齐的质量问题得到了彻底地解决,实验证明本方案是一种切实可行的好方法.     

精化齿坯热锻工艺浅析

齿坯闭式模锻锻件分精密级和普通级,但国家标准定义的精密级锻件留有单边加工余量,仍需进行粗车和精车。在精密锻造基础上,研究精化齿坯热锻工艺,以进一步提高锻件精度等级,达到减少单边加工余量,进而使精化齿坯直接用于精车。本文对精化齿坯热锻工艺进行了定义,并明确该工艺单边加工余量的范围。因制坯和预锻是决定精化齿坯热锻工艺质量的关键,因此对其工艺流程和工艺重点进行了分析,同时对满足该工艺的设备和模座进行了论述。     

某档位齿轮坯精锻成形模具结构参数的数值模拟分析及优化

针对某档位齿轮坯在闭式精锻成形过程中径向筋部出现的充填不饱满和折叠的缺陷,为了优化金属的流动性,改善筋部的填充情况,获得性能优良的合格锻件,运用正交实验和有限元结合的方法,分析了模具筋部拔模斜度α、圆角半径R对成形过程的影响,得出了极限模具结构参数图。分析了不同区域模具结构参数对成形质量的影响,确定在区域D中的参数条件下,锻件无明显的充不满和折叠缺陷,并优选拔模斜度为1.3°、圆角半径为3 mm进行了实际生产验证。研究结果表明:锻件质量良好,筋部端面平整,底部无折叠缺陷,实际锻件与数值模拟结果相吻合。