基于成形工艺的轿车旋锻轴强度设计

以某轿车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象,根据旋锻轴成形工艺中的旋锻特性对旋锻轴毛坯的强度、硬度等力学特性进行设计,基于旋锻轴成形工艺中的热处理强化特性以及旋锻轴产品使用特性和强度要求,提出了旋锻轴产品和毛坯的强度和硬度设计要求、热处理强化的硬度分布及梯度要求。旋锻后硬度试验、旋锻轴产品的强度和硬度试验结果表明,提出的基于成形工艺的轿车旋锻轴及其毛坯的强度和硬度设计方法合理。     

钛合金球形头骨钉镦锻加工工艺流程及性能研究

研究了国际上先进的医用骨钉的镦锻加工工艺。采用不等径活阴模技术,克服了球形头骨钉头部镦锻成形时冲头脱模困难的问题,成形了骨钉驱动槽和头部基本轮廓,然后采用专用机床进行头部轮廓修整和尾部螺纹引导加工,最后进行螺纹成形等工序。与采用传统棒料直接进行车制工艺相比,采用镦锻加工工艺可使材料利用率提高1倍以上,生产效率提升2倍以上。对镦锻成形的Ti6Al4V ELI和Ti6Al7Nb材料骨钉进行了金相组织、硬度和扭转性能检测,其试件的金相组织和硬度均满足相应标准的要求,最大扭矩和断裂扭转角与车制加工骨钉基本相当,因此证明了镦锻工艺可替代现有棒料的直接车制工艺。     

无芯棒旋锻径向进给参数变化匹配研究

以某汽车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象,耦合旋锻成形工艺特征、强度要求和材料力学特性等进行无芯棒旋锻径向进给参数变化匹配。首先根据旋锻工艺特征确定无芯棒旋锻内外表面圆度几何质量参数;其次根据旋锻轴材料力学特性的应力约束和尺寸和形状等几何特性要求的几何约束确定无芯棒旋锻的最大等效进给量;最后根据旋锻轴产品精度要求,确定无芯棒旋锻各道次进给最小锻打次数与进给道次。通过制定的无芯棒旋锻径向进给参数对旋锻轴进行生产试制并进行内外表面圆度质量测试和硬度测试,测试结果满足产品质量要求和后续渐开线花键成形的硬度要求,进一步表明通过研究匹配的径向进给参数合理。     

毛坯力学特性对旋锻轴强度和寿命影响的试验研究

以某轿车等速万向传动中间旋锻轴为对象,试验研究了毛坯强度、硬度等力学特性对最大旋锻力、旋锻产品的静强度和疲劳强度影响的变化规律。结果表明,随毛坯材料的屈服强度、断裂强度或表面硬度的增加,最大旋锻力增加;等速万向传动轴总成中,中间旋锻轴零件的静强度最低,旋锻轴静强度断裂需要考虑等速万向传动轴大弯角下的二次弯矩;旋锻轴毛坯的硬度和强度越低,越容易旋锻成形,热处理强化后疲劳寿命也越长。     

汽车转向节精锻工艺设计与锻造主机选型

典型异形转向节的轴径细长、截面形状差异较大,由于具有负拔模角,主要采用卧锻成形方式,而现有的卧锻成形工艺产品质量难以保证,并增加了自动化生产的困难。针对该异形转向节的结构特点和成形难点,提出了由"镦粗—压扁—预锻—终锻"4个锻造工序构成的异形转向节精锻工艺,并对该工艺进行了模拟仿真。模拟结果显示:镦粗和压扁工序将材料进行了预分配,为细长的轴杆部和粗大的盘部和叉形件处提供了后续成形的材料量;预锻和终锻工序分别完成锻件的主体锻造以及圆角和局部的充填,工艺设计合理,锻件填充饱满。依据模拟分析结果,并结合锻造工序与压力机的设备特点,提出了适应该类转向节自动化锻造生产的主机类型和主机吨位。     

基于CAE的汽车铝合金控制臂锻造成形工艺

以某汽车右上控制臂为研究对象,选用6082铝合金为锻造材料,分析了产品的结构特点及成形难点,确定了其成形工艺为两道次辊锻、两工位弯曲、预锻和终锻。根据锻模设计理论,采用Solidworks软件设计各道次模具,并通过Deform软件对6082铝合金控制臂成形过程进行模拟,从温度分布、等效应力应变以及金属流动等角度分析了各工序的成形情况。针对成形方案中变形程度最大的预锻工序,采用控制单一变量的方法,分析了坯料始锻温度及摩擦因数对预锻成形的影响。结果表明：预锻时,随着始锻温度的增加,平均等效应力减小,始锻温度在450～490℃时更合理;改善润滑,减小摩擦因数使得模具载荷降低,锻件的最大等效应变减小,有利于成形且提升模具寿命。最后,基于模拟结果结合实际生产进行了试验,得到了与模拟结果相吻合的成形锻件。     

宝剑辊锻成形工艺研究

文中叙述了用手工方法锻制宝剑工艺所存在的问题，及用辊锻成形工艺生产宝剑的优点。重点介绍了宝剑辊锻工艺锻件图的制订，毛坯尺寸的选择，辊锻道次的确定，各道工序变形量的分配，辊锻成形工艺的拟制及其模具的设计。最后还对宝剑新旧工艺进行了技术经济效果比较。     

基于数值模拟和正交试验的卡车前轴辊锻工艺优化

卡车前轴形状复杂,截面起伏大,仅用锻造成形难度很高,一般采用制坯辊锻+成形模锻工艺生产。以某卡车前轴为例,确定了辊锻道次,完成了辊锻型槽设计,并以第三道次辊锻成形为例,基于Deform-3D成形模拟,采用正交试验方法,将咬入角α、摩擦因子μ、辊锻角速度ω和坯料初始温度T为初始模拟参数,在3种不同水平下对前轴辊锻成形过程进行模拟,揭示了前轴辊锻成形载荷和坯料展宽的变化规律,进而优化了前轴辊锻成形工艺与辊锻模具设计,为后续成形模锻提供了最佳毛坯。     

宝剑辊锻成形工艺研究

文中叙述了用手工方法锻制宝剑工艺所存在的问题，及用辊锻成形工艺生产宝剑的优点。重点介绍了宝剑辊锻工艺锻件图的制订，毛坯尺寸的选择，辊锻道次的确定，各道工序变形量的分配，辊锻成形工艺的拟制及其模具的设计。最后还对宝剑新旧工艺进行了技术经济效果比较。     

精成形辊锻机

在传统的辊锻工艺中,坯料轴向处于自由状态,在辊锻过程中因必然产生坯料的前滑后移,而且无法控制温度和摩擦的影响等,致使辊锻不能精成形,这是连续局部塑性成形研究领域所关注的重要难题。作者根据自己的发明专利,研制出一种新型精成形辊锻机,该机综合了辊锻与闭式模锻的优点,为辊锻精成形创造了可行的设备。实践证明,该精成形辊锻机,整机结构紧凑,运行可靠,便于实现自动化,造价低。     

基于Deform的三缸曲轴锻模设计

在分析了42CrMo钢三缸曲轴结构特征的基础上,采用Deform软件,优化了预锻件敷料结构,敷料轮廓由直线相交转变为圆弧过渡,并将夹角由15°优化为20°,降低了模膛应力值;设计了便于变形、分模以及后续配重的余块结构,并在预锻模边缘设计了半开半闭式挤压筒结构,分配了预、终锻变形量,得到了预、终锻模具结构.利用Defor...     

固定挡块顺序成形模锻法

分析了固定挡块的模锻工艺性,介绍了固定挡块顺序成形模锻法,优化了锻模结构(尤其是预锻模膛的形状、结构与尺寸)设计,提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命。     

长城2020转向节锻模设计及其锻造工艺生产验证

针对长城2020汽车转向节法兰截面形状复杂、轴部过粗、杆部过细和前、后羊角间距过大等结构问题,通过对该锻件局部尺寸进行分析阐述,结合多年汽车转向节锻造经验,对预锻型腔、终锻型腔及飞边桥的关键部分分别进行设计、分析论证,并采用加热挤压的制坯工艺与模锻复合成形工艺进行批量生产,得出预锻工步是转向节锻造过程中最关键的工步,并...     

45°剖分连杆体毛坯在热模锻生产线上的锻造工艺

介绍了典型热模锻压力机生产线的设备配置情况,通过对45°剖分连杆体进行工艺分析提出了锻造工艺方案,设计了辊锻模、预锻模、终锻模等工装,并对连杆锻件毛坯生产流程也进行了探讨。     

带阻尼台叶片精锻过程温度场分布规律研究

温度场分布的不均匀性,影响到带阻尼台叶片精密锻造过程的成形质量和组织性能。本文以DEFORM3D为平台,采用实体模具,建立了包括锻前和锻造两个过程的刚粘塑性有限元模型,使温度场的分布更加接近实际情况。在此基础之上,研究了摩擦因子、上模压下速度和初始模具温度对温度场分布的影响规律及坯料不同变形区域温度场的分布规律。结果表明:摩擦因子对坯料温度场分布的均匀性影响不明显;随着上模压下速度的增加,坯料温度场分布更加均匀;提高初始模具温度,有利于坯料温度场分布均匀;坯料不同变形区域内温度场变化较大。该研究对带阻尼台叶片精锻工艺的制定具有一定的指导意义。     

基于SGPLVM的齿轮坯预锻件多目标优化设计

在锻造齿轮坯的生产过程中,齿轮坯预锻件的设计质量优劣将会直接影响到终锻时金属的流动、锻模型腔的充满、锻件的质量和模具的寿命等方面。首先建立了预锻件外形尺寸和终锻时最大成形力、终锻时最大模具应力三者之间的极限学习机(ELM)网络模型,然后利用监督高斯过程隐变量模型(SGPLVM)算法,将输入变量降维成低维空间中对应的隐变量,通过隐变量和输出变量之间的关系,利用GA遗传算法多目标优化去计算最佳的预锻件的尺寸。结果表明:当终锻最大成形力和终锻最大模具应力均最小时,预锻件尺寸最优。     

基于数值模拟分析结合齿温锻成形工艺及缺陷控制研究

针对结合齿预锻坯料结构及齿形填充不满、材料折叠、模具使用寿命短的问题,利用DeForm-3D数值模拟技术研究预锻坯料连皮在中心和底面、径向和正向的成形方案对结合齿成形情况、凸模载荷、应力应变分布、凹模磨损的影响,获得了冲孔连皮在中间位置正向成形的温锻工艺方案,为结合齿预锻成形工艺提供了技术支撑,有助于企业降低开发和生产成本。     

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程.对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和...     

基于类等势场的粉末高温合金盘件等温锻造预成形设计

以体积成形工艺为例提出了一种新的预成形设计方法。通过静电场模拟选取适当的等势线作为预锻模型腔的基本形状，将选取的预成形形状通过频谱分析进行光顺处理，可以确定出六组预锻模型腔最终轮廓形状。利用有限元软件对粉末高温合金盘件两工步（预锻＋终锻）等温锻造过程进行模拟，进一步分析了相关场变量的分布，优选出预锻模型腔形状。分析表明，基于类等势场法的预成形设计和基于频谱分析的曲线曲面光顺处理方法适合体积成形工艺的预制坯设计。     

大变截面连杆辊锻制坯工艺技术发展现状

综述了连杆的受力特点与质量要求,介绍了铸造连杆、粉末锻造连杆、锻钢连杆的成形工艺特点。针对大型大变截面连杆,充分利用辊锻成形的特点,采取精密整体辊锻制坯,再模锻成形工艺方案。并介绍了连杆锻造工艺的最新发展——“整体断裂分开”锻造的特点。