气门毛坯局部镦挤终锻成形工艺研究

根据气门毛坯楔横轧-模锻成形工艺中楔横轧和终锻工艺特点及要求,设计了不同初始直径的预成形坯料,运用DEFORM-2D软件对其终锻时的局部镦挤成形过程进行数值模拟,获得了终锻成形中头部金属将同时产生径向和轴向流动、轴向流动导致杆部增长以及工件内变形分布等规律,根据杆部增长量与预成形毛坯形状尺寸及成形条件的关系,确立了预成形毛坯的设计原则,采用终成形实验验证了预成形毛坯设计的正确性.实验表明,楔横轧-模锻工艺能获得高组织性能的气门毛坯.     

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。     

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。     

羊角锤楔横轧制坯模具设计

叙述了羊角锤模锻前的毛坯生产所存在的问题，提出了合理的楔横轧制坯工艺，为随后的模锻工艺（充填型槽）创造极为有利的金属流动条件。通过实例介绍，阐述了楔横轧模具设计的工艺尺寸参数及计算公式。列出了新旧制坯工艺的技术、经济分析与比较。     

汽油机曲柄的轧、锻联合成形工艺

对于汽油机曲柄这样的锻件，有较大的圆盘形头部，而杆部细长，从常用的锻件制坯和成形工艺的比较，采用楔横轧制坯，然后预锻、终锻成形是比较理想的工艺方案。本文从生产的实际需要出发，提出了在汽油机曲柄成形中采用轧、锻联合成形工艺，在楔横轧制坯中又引入了组合式楔横轧模具的设计思路。探讨了组合式楔横轧模具的设计方法，使汽油机曲柄的轧、锻联合成形工艺更具实用价值。     

凸轮轴板式楔横轧精确成形过程仿真

利用板式楔横轧加工工艺精确轧制凸轮轴,简述了凸轮轴板式楔横轧精确成形的原理;利用DEFORM-3D软件,采用三维刚-塑性有限元法对凸轮轴板式楔横轧轧制的数值模型进行模拟仿真,得到了较为理想的凸轮成形结果;分析了凸轮体在轧制过程中的应变分布状态,得出了轧件的金属流动为轴向螺旋式.模拟结果表明:利用带有特殊曲面的板式楔横轧模具精确成形凸轮轴是可行的.     

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.     

铝合金控制臂辊锻制坯模锻工艺数值模拟

针对控制臂现阶段模锻成形工艺工序多,生产率低,劳动强度大等缺点,提出辊锻制坯一模锻成形工艺,设计辊锻制坯各道次的尺寸参数,用数值模拟代替物理试验预测金属成形过程。通过对控制臂辊锻成形过程的数值模拟,并对辊锻后坯料进行弯曲、终锻成形,获得较好的锻件,为指导此锻件的生产实践提供了理论依据。     

航空用ZK61M镁合金锻件成形工艺模拟及试验验证

基于Deform对某航天器X部件毛坯成形过程进行模拟分析,结果表明不同预锻毛坯形状对最终产品成形性有着很大影响,另外通过模拟可以预判锻件易产生裂纹等风险部位。最终依据模拟工艺确定了预锻毛坯形状,并成功实现了模锻生产,产品尺寸以及各项性能均满足技术要求。     

大变形法兰轴镦锻成形技术研究

分析了某型号法兰轴的形状尺寸特点,制定了预锻、终锻两步成形工艺方案.分析了法兰及相邻台阶轴镦粗过程及金属流动规律,并给出了解决毛坯稳定性和正确成形台阶轴的措施.正确设计了预锻毛坯；预锻时法兰两端的圆锥面可有效阻止材料向外流出及提高材料的塑性,并且在终锻时使法兰容易成形.     

38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形数值模拟

以丰田IMV皮卡转向节的热锻工艺为研究对象,采用Deform-3D软件对38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形过程进行有限元模拟,分析了该转向节辊锻毛坯头部直径的尺寸设计对成形载荷、坯料成形充模效果的影响,研究了阻力墙在热锻成形过程中对锻坯中金属流动和充填的作用。模拟结果表明:适当增加辊锻坯料的头部直径有助于金属充模,但直径过大会导致成形载荷急剧上升;为了促进转向节头部5个叉的成形,并避免辊锻坯料直径过大,有必要通过设置阻力墙迫使金属向合理方向流动。热锻成形试验表明,优化工艺后的转向节成形锻件的充填效果得到明显改善。     

基于数值模拟的重汽前梁终锻坯料的优化研究

为进一步优化车轴模锻成形工艺,选取某一型号载重汽车前轴作为研究对象,对滚拔-弯曲后的模锻坯料进行终锻成形工艺数值模拟。本文主要分析了某载重汽车前轴整体热模锻成形过程中影响成形质量的主要工艺参数,应用三维实体建模软件UG设计模锻模具,导入有限元分析软件DEFORM-3D中,建立模锻有限元模型,对弯曲成形后的坯料进行仿真模拟,得出变形区应力应变分布以及金属流动规律,最终获得最佳终锻成形方案,为后续终锻坯料结构改进、各工序工艺参数优化及模具设计提供理论指导。     

基于楔横轧原理的钢球轧制工艺计算机仿真研究

钢球在工业中的应用非常广泛,特别是矿山用的球磨机对钢球的应用量更是巨大,由于其形状的特殊性,其大批量生产工艺也越来越得到重视.本文应用有限元方法,并基于楔横轧原理对钢球的轧制成形工艺过程进行模拟仿真,通过DEFORM-3D的模拟过程研究了楔横轧各工艺参数对钢球成形过程的影响,根据模拟过程中金属的流动规律对模具进行改良,获得满意效果.     

70 MN气门专用模锻液压机及工艺分析

介绍了70 MN气门专用模锻压机的结构特点。采用DEFORM-3D模拟软件对长球形、正球形两种形状的气门预成形坯料的模锻成形过程进行模拟,确定利于终锻成形的预成形坯料形状,以及合理的锻造速度范围。     

机匣体多向模锻的热力耦合数值模拟

机匣体是枪械上的一个关键零件,其质量对枪械的整体性能有着非常重要的影响.机匣体的材料为LC4超硬铝合金,该合金的塑性差,变形流动阻力大,且具有速度敏感性.对机匣体锻件的结构特点及相对尺寸关系进行了分析,指出多向模锻是成形该锻件的优选工艺方案.制定了多向模锻工艺方案,设计了辊锻毛坯和多向模锻模具,并采用DEFORM-3D对终锻成形过程进行了数值模拟,分析了变形过程及温度场的变化规律.根据模拟结果进行了工艺试验,最后得到了合格的样件.证明了采用该工艺方案可以很好地保证成形温度,提高材料塑性,解决其成形困难的问题,同时也证明数值模拟的正确性.     

汽车用铝合金深孔件精密锻造成形工艺研究北大核心CSCD

为解决一种汽车用深孔件在多工位热模锻试验中出现的锻不足、折叠问题,弥补工艺缺陷,采用Deform-3D软件对深孔件各工位的锻造过程依次进行了模拟分析,并比较了模锻试验与模拟分析的结果,结果显示,产生的缺陷一致且出现的时间节点相同,证明了仿真模型的可靠性。其次,根据缺陷起因改变预成形工位的零件形状,有效优化了预锻时的材料流动过程,避免了折叠缺陷,同时改进了终锻模的飞边槽结构,利用阻力墙提高了限流能力,有效防止了终锻过程中锻不足缺陷的产生。最后,对改进后的工艺通过热模锻试验进行了检验,结果表明:模拟过程准确无误,深孔件无锻不足、折叠缺陷,解决了实际问题,同时,深孔件成形饱满,外形、尺寸均满足产品加工工艺要求。     

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。     

鲤鱼钳毛坯楔横轧成形压力的工程计算

介绍了楔横轧成形过程的工艺参数及变形区参数,分析了楔横轧展宽区的金属变形情况及推导了变形区参数的工程计算公式。文末对鲤鱼钳毛坯进行了实例计算。     

铝合金连杆的楔横轧制坯优化研究

针对某汽车用铝合金连杆,在传统模锻制坯工艺的基础上,提出了楔横轧制坯的毛坯计算方法:首先确定计算截面位于毛坯的杆部还是头部,然后根据杆部、头部的位置不同给出该截面的计算直径和确定其长度的方法;进而分析了楔横轧制坯时坯料形状的优化评价指标;并对具体的铝合金连杆进行了有限元模拟.结果表明:采用楔横轧制坯,不仅加工工艺简单,...     

基于数值模拟的大型矿用销轨锻造工艺

大型矿用销轨属于复杂长轴类锻件,可采用辊锻制坯-热模锻压力机上两工位模锻工艺成形销轨锻件。两侧轨板主要在预锻工序中成形,在材料难以充填的凸耳预锻模型腔外围区域设置环形阻力墙,促使金属向凸耳深型腔流动。终锻完成两侧轨板的尺寸精整与中间销齿的成形。利用Deform-3D有限元软件建立销轨锻造成形过程的有限元模型,进行热力耦合有限元模拟。根据模拟结果分析销轨热锻成形过程中的温度分布、等效应变分布以及金属流动情况的变化规律。以80 MN热模锻压力机作为主变形设备,试制生产了销轨锻件,成形效果良好,验证了模拟结果的准确性。