液压机上镦粗与拔长新理论与新工艺的研究

在镦粗工艺理论方面 ,提出了圆柱体镦粗的刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的切应力理论 ,设计了锥形板镦粗的新工艺。在拔长工艺理论方面 :应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题 ,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足 ,而应补充一个新的工艺参数——料宽比 ,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量 ;并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定 ;在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中 ,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新 FM(Free from Mannesmann effect)锻造法”;并在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。用上述理论指导工艺生产 ,可大幅度提高锻件的质量     

大型轴类锻件产生小当量超声波探伤密集缺陷的原因及改善途径

通过解剖发电机转子等大型轴类锻件,确认了锻件内部小当量超声波探伤密集缺陷的实质和产生原因。应用新的锻造工艺理论,根据生产锻件质量统计,确定只有控制砧宽比、料宽比、镦粗高径比、加热温度、变形量、应力状态等工艺参数锻造生产,才能提高轴类锻件质量。     

平砧拔长矩形截面毛坯的理论

从理论上分析与论证了平砧拔长矩形截面毛坯只有砧宽比(W/H)一个工艺参数是不足的,认为应增加,个工艺参数料宽比(B/H),才能正确描述拔长毛坯中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。该理论已被实验验证。     

大型支承辊锻件锻造过程数值模拟与工艺优化

利用Gleeble-1500D热模拟实验机对大型支承辊锻件45Cr4NiMoV材料的力学及热力学性能进行实验测定.建立了该材料的本构关系模型.同时利用DEFORM-3D软件对镦粗和主拔长两个工序进行了模拟,分析了不同砧宽比下锻造过程中的温度场、应力场和应变场,得到了优化的锻造工艺方案.     

LZ锻造的砧宽比、料宽比的临界值研究

通过有限元模拟LZ锻造,分析锻件心部一定区域内的应力场分布规律,得到对于不同压下率,在不同料宽比条件下,使轴向应力由拉应力转变为压应力的临界砧宽比(w／h)σ;在不同砧宽比条件下,都存在着使横向应力由拉应力转变为压应力的临界料宽比(b／h)σ。合理的工艺参数应由砧宽比、料宽比及压下率3者匹配确定。     

避免大锻件内部拉应力的工艺参数研究

避免并消除拔长过程大锻件内部产生拉应力是制定锻造工艺应考虑的重要因素。应用有限元软件DEFORM-3D对大锻件的拔长过程进行了系统的数值模拟,通过分析不同工艺参数下,大锻件心部拉应力的变化,确定了对锻件心部应力状态影响较大的工艺参数。将砧宽比W/H和料宽比B/H作为工艺变量,用函数方程组描述锻件心部应力状态的变化趋势,为确保锻件心部在拔长变形过程中始终保持三向压应力状态提供了理论依据。     

塑料模具钢1.2738大模块的生产

介绍莱钢生产1.2738塑料模具钢模块的炼钢、加热、锻造、热处理工艺。对初期生产的模块探伤合格率进行了统计分析。采取选择22 t以下钢锭,提高钢锭加热和镦粗质量,匹配拔长参数等措施,将探伤合格率提高到95%以上,超标锻件经再次镦粗拔长后合格。     

大锻件两次镦拔锻造的工艺优化

总结的两次镦拔锻造新工艺具有可靠性高，锻透效果好，可控制钢中夹杂物的形态和对坯料内部缺陷进行修复的独特作用，是一种新颖的大锻件锻造工艺。特别是明确了两次镦拔新工艺中砧宽比W／H和料宽比B／H的控制、每趟压下率△H/H的安排原则等，是对WHF法锻造的重要补充。     

砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的影响研究

孔洞是大型锻件生产时常见的缺陷,严重影响锻件的质量,需要通过在锻造过程中合理控制工艺参数进行消除.砧宽比是影响着孔洞闭合效果的一个重要参数.通过运用不同砧宽对磨辊轴拔长时孔洞闭合的研究,得出了合理的砧宽,为实际生产提供了理论参考.     

300t起重吊钩的锻造成型工艺

300t起重双钩锻造过程中摒弃了忽略横向料宽比瞬时参数的常规锻造方法,采取有效工艺措施,在坯料下面加垫块,将始末料宽比限制在0.8～1.4之间,从而得到了优质的吊钩。     

大锻件拔长工艺研究进展与展望

综述了拔长工艺研究进展 ,重点阐述了近期以系统观点研究拔长而获得的拔长工艺理论、临界砧宽比、临界料宽比的最新成果 ,展望了拔长工艺未来研究趋势     

大型锻件镦粗工艺理论的研究

结合锻造工艺理论的现状和发展情况,对刘助柏教授提出的圆柱体镦粗新理论、锥形板镦粗新工艺进行了评述。认为该新理论能够反映大型锻件内部应力状态的实际情况,弥补了传统的镦粗理论的不足,是对自由锻造工艺理论的一个重要探索。     

塑性力学镦粗工艺理论与技术的研究进展

在镦粗工艺理论方面 ,提出了圆柱体平板间镦粗时的刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的切应力理论 ,并经定性物理模拟、光塑试验及数值模拟证明 ;设计了锥形板镦粗的新工艺 ;提出了广义滑移线法 ,将经典滑移线理论拓展到能求解所有二维问题和轴对称塑性变形问题 ;发展了主应力法 ,提出了力学分块法。     

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。     

镦粗力学分析

本文对普通平板间镦粗圆柱体进行了力学分析。根据镦粗体高径比H/D的不同,提出了两个新理论:H/D>1,刚塑性力学模型的拉应力理论;H/D<1,静水应力力学模型的剪应力理论。新理论能正确描述其内在应力的近似分布规律,纠正了塑性力学在该方面的错误论点和不完善的阐述,有理论和工程应用价值。     

水平V型砧锻造大型轴类锻件的数值模拟和实验

水平V型砧锻造法,可以通过控制锻件金属的流动方向减少轴类锻件力学性能的异向性,在锻件内部应力状态、金属纤维组织、锻件的整体性能、宏观几何形状等方面都优于普通平砧锻造法。采用有限元分析方法,对水平V型砧锻造法进行了数值模拟,结果显示,采用水平V型砧锻造法时,在砧宽比为1.0和料宽比为0.5的条件下,锻件心部的横向应力都处于压应力状态,而采用普通平砧锻造法使用相同工艺参数时,则会出现不利的拉应力状态。这表明水平V型砧锻造法比普通平砧锻造法在控制轴类锻件的横向应力上更有利,有更广泛的工艺参数范围。     

大型管板锻件夹杂性裂纹形成机理探讨

本文针对大型管板锻件内部产生夹杂性裂纹的机理进行了分析研究。认为产生锻造质量缺陷的主要原因为：非金属夹杂物经较大的变形而成为薄片状。这种片状夹杂在一定的力学条件作用下，产生微观乃至宏观裂纹；夹杂性裂纹的产生与夹杂物的自身特性及变形工艺密切相关。通过改变锻造工艺和工艺参数，可有效地控制夹杂物的形貌，减少夹杂性裂纹的生成。根据研究结论，作者从控制夹杂物形貌的角度出发，提出了直拔制坯十双凸成形的管板锻件锻造新工艺，生产实践证明，这种工艺可大大提高管板锻件的内部质量。