微车曲轴锻造工艺开发及模具设计

以微车内燃机用曲轴的成形工艺开发为目的，分析了该规格曲轴成形可行性及工艺难点，设计了预、终锻件形状及预、终锻模具结构。在预锻件平衡块的内侧设计了厚度为15mm的工艺连皮，预、终锻模具设置了阻力墙结构，上述两项工艺改进有效的保证了终锻件的成形效果。利用金属塑性成形仿真软件DE-FORM＊3D，对改进的工艺进行仿真分析，仿真结果有效的验证了工艺方案。模拟预测了预、终锻成形力分别为39．9MN，终锻为56MN，设备63MN有富余。模拟显示终锻件的平衡块顶端完全充满。基于模拟验证的工艺和设计的模具进行生产试制，经检测曲轴锻件产品的尺寸及性能完全达到了设计要求。     

平面分模四拐曲轴终锻模具设计及其数值模拟

使用UG建立了平面分模四拐小曲轴的锻件三维CAD模型,使用DEFORM模拟了曲轴终锻工步成形过程,分析了坯料在模具型腔中的填充情况以及摩擦条件对成形的影响.模拟结果显示,在终锻工步成形过程中,坯料与模具接触很好,没有折叠和充不满等锻件缺陷,得到的曲轴锻件满足工艺要求,说明设计的终锻模具是可行的.     

34CrNiMo6钢三拐曲轴热模锻成形工艺方案设计及数值模拟分析北大核心CSCD

以某款材质为34CrNiMo6高强度结构钢的三拐曲轴为研究对象,通过数值模拟与工艺实验相结合的方法,开发热模锻成形工艺方案。首先,研究该三拐曲轴用锻态34CrNiMo6高强度结构钢的高温流变行为,建立34CrNiMo6钢在DEFORM软件中的高温流变模型。其次,对初始工艺方案进行数值模拟,分析预锻件和终锻件的成形过程、填充情况、温度分布和等效应变分布。分析初始工艺方案下三拐曲轴平衡块充填不饱满的原因为:金属不易充填“高筋薄壁”的平衡块型腔而更容易从阻力较小的桥部流出,导致形成飞边。在此基础上,提出在模具局部增加阻力墙结构的改进工艺方案,数值模拟结果显示,预锻件和终锻件的充填效果均得到了有效提升。最后,采用带阻力墙的改进工艺方案进行工艺实验,结果表明,锻件充填饱满,无锻造缺陷。     

基于有限元模拟探究拔模斜度对锻件成形的影响

针对曲轴模锻生产中普遍存在的平衡块充填困难、材料利用率低下的问题,对常规曲轴预锻模具的拔模斜度进行了优化.通过变换预锻模具的拔模斜度值并构建有限元模型分别对其进行模拟分析,发现不同的拔模斜度值对曲轴终成形效果的影响很大,并与实验结果相一致.最终通过有限元模拟分析找到了最佳的拔模斜度值使终锻件充填饱满,达到了要求.     

某微车曲轴模具结构的优化

针对曲轴锻件材料利用率较低的现状,以某微车四拐曲轴为例,采用带阻力墙结构的模具来提高材料利用率.运用有限元分析软件Deform3D对预锻及终锻过程进行模拟.针对终锻载荷过大问题,将终锻模具阻力墙优化为分段式阻力墙结构,有效地降低了成形载荷.同时,对各方案的模具磨损进行了分析.实际生产表明:带阻力墙结构的锻模所生产的曲轴锻件质量良好、填充饱满,材料利用率由75.9％提高到83.3％,同时成形载荷适中.     

全纤维曲轴锻件曲柄臂平衡块安装面形状数值模拟

采用弯曲镦锻法锻造中高速柴油机曲轴时,曲轴锻件曲柄臂安装面极易出现塌角缺陷。针对平衡块安装面为平面类型的曲柄臂,以16V240曲轴为研究对象,设计了4种平衡块安装面形状的曲柄臂锻件,并采用有限元法模拟了16V240曲轴锻件4种方案的RR法镦锻成形过程。从镦锻过程金属坯料的流动速度和速度矢量方向两个方面讨论了4种平衡块安装面形状对曲柄臂锻件成形质量的影响,模拟结果表明,设计为收敛形状的平衡块安装面在锻造过程中能有效避免塌角缺陷。根据方案4的模拟结果优化设计了模具并进行了曲轴单拐的挤压实验,实验结果与数值模拟结果基本一致。     

无相位角四拐曲轴的制坯工艺及模具结构优化

针对某规格无相位角四拐曲轴的"平衡块难以成形"的特点,提出了一套制坯后直接终锻的生产工艺流程.利用数值模拟软件,通过优化制坯与优化模具结构相结合,实现了省略预锻工序的目的.分析看出,常规飞边槽结构的成形效果很差,直线型阻力墙不能解决充填问题,而采用随形阻力墙结构则具有很好的成形效果.     

一种车用法兰盘零件的锻造工艺研究及模具结构优化北大核心CSCD

为解决一种车用法兰盘零件传统制造工艺效率低、材料利用率低、生产成本高、产品使用性能差等问题,设计了一种3工位热模锻成形工艺,依次经预成形、预锻、终锻成形。为保证工艺质量,利用Deform-3D软件对法兰盘零件的成形过程进行了模拟,根据金属变形过程确定了工艺中的隐藏缺陷;对预锻模具结构进行了优化,提出了两种改进方案,同时依次进行了成形检验,并对比了改进后两种方案的终锻件的温度分布、预锻和终锻工位的锻造力及模具磨损情况。结果表明,改进后工艺可解决锻造缺陷,并且采用改进方案2,对法兰盘锻件质量的提高和模具寿命的延长更有帮助。最后,进行了法兰盘零件的热模锻试验,得到了符合预期的法兰盘零件,有效解决了目前面临的难题。     

截齿锻件冷锻成形工艺分析

根据截齿锻件的形状特点,制定其冷锻成形工艺方案,即制坯、预成形与终锻成形。采用镦粗预成形时,易发生局部失稳现象,无法获得合格的截齿锻件。针对该问题,提出正挤预成形的改进工艺方案,并进行三维有限元模拟,模拟结果表明改进方案合理可行。在此基础上,设计出截齿锻件模具实现了截齿锻件的批量生产。     

采用Deform-3D对5083铝合金车轮锻造过程的模拟研究

利用Deform-3D有限元仿真软件,实现了5083铝合金车轮模锻件在预锻、终锻整个成形过程的数值模拟,分析了预锻、终锻过程中应力和应变分布、载荷计算、材料流动速度及温度场的变化情况,为模具及成形设备的设计提供了可靠依据。经生产实践验证表明,预锻模和终锻模设计合理,锻压工艺适宜。