自动化锻造生产线实时数据采集和分析系统

针对自动化锻造生产线锻造中各种设备还处于离散状态的特点以及MES系统中的监控模块难以获取生产线的实时、完整的锻造过程信息等问题,自动化锻造生产线总线采用现场总线(Field Bus)技术,将离散状态的单台设备组成智能化网络,实现了单台设备的协同控制和生产线数据的高度集成.设计了由生产线层、数据采集层、网络层、应用层和交...     

锻造生产线生产过程的数字化概述

分析了锻造生产线及其数字化的构成,锻造生产线的数字化通常由工艺装备的数字化、工艺参数的数字化、产品的数字化及生产运维的数字化构成。针对锻造生产线生产过程的数字化,即工艺参数的数字化,介绍了其构成,指出了生产过程中需要采集的各种参数信息,阐述了生产过程中总控室和各个设备之间的联系,并给出了锻造生产线生产过程的数字化的简要实施步骤。最后,分析了锻造生产线的数字化与专家系统的关系,指出了锻造生产线生产过程的数字化的重要作用:一是有助于实现生产过程的透明性和产品的可追溯性;二是为后期专家系统提供数据支持。     

锻铝控制臂失效分析

某车型采用锻造铝合金控制臂,控制臂在下线路试动检过程中发生断裂。利用直读光谱分析仪、电子万能试验机、金相显微镜等设备和CAE模拟分析软件,对材料的理化性能和零件的成形过程进行分析。结果表明:材料的化学成分和力学性能均满足相关技术要求;零件金相组织无热处理过烧现象,但零件内部存在明显的锻造缺陷;锻造过程中由于弯曲工序定位不准确,产生折叠缺陷,锻造折叠缺陷最终导致本次控制臂断裂失效;通过在锻造弯曲工序中增加定位挡板和调节螺栓的方式,将预弯坯料偏离定位点的间距控制在5 mm以内,可以有效地避免锻造折叠缺陷的产生;在零件质检工序对所有零件进行表面荧光渗透探伤,可以防止问题零件的流出。     

基于CAE的动车组大型铝合金轴箱体锻造工艺设计

综合考虑动车组大型铝合金轴箱体大型锻件的锻造难度和铝合金的锻造特点,以生产出高质量、高合格率的产品为目的,设计了有效合理的模锻工艺。采用Deform有限元软件对工艺方案进行数值模拟,分析其锻造过程及终锻结束后锻件温度场、应力应变分布情况。根据实际生产条件,选用300 MN液压机按照此锻造工艺进行试生产。结果显示,试制生产结果与模拟结果基本吻合,验证此锻造工艺是有效和可操作的。与以往的自由锻制坯相比,此锻造工艺中的模锻制坯有效改善了预制坯的表面质量,控制了预制坯的外形尺寸,消除了自由锻制坯过程中出现的折叠、裂纹等缺陷,提高了生产效率,在批量生产中降低了生产成本。     

基于热模锻压力机曲轴锻造自动化生产线的时序设计与优化

为了提高锻造自动化生产线的设计合理性及生产效率,在设计阶段对生产时序进行合理优化十分重要.以某企业热模锻压力机曲轴锻造自动化生产线的设计为例,在对生产线的主机设备、目标产品、机器人配置等整体规划的基础上,对该生产线生产时序进行初步设计,找出了限制提升生产节拍的瓶颈节点,并进一步通过时序拆分、时序分析与整合优化的方法,实...     

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...     

汽车前轴锻造工艺改进研究

前轴是汽车底盘系统的重要安全零件,前轴的生产多采用热模锻的生产工艺,新开发的前轴锻件需要经过台架试验、道路试验,达到强度和疲劳寿命指标才能批量生产。从汽车前轴锻压机模锻工艺的设计、生产过程的控制方面考虑,介绍了机械压力机前轴锻造自动生产线锻造工艺的改进研究,其内容包括:锻件图设计中几个主要部位的设计方法;机械加工余量及技术条件的规定;坯料尺寸的确定;模具设计的改进;模具失效原因的确定及模具寿命的提高方法等。汽车前轴锻造企业在生产过程中逐渐积累经验,在不断改进的过程中,建立了前轴锻造工艺数据库,提高了前轴类新产品开发的速度,生产线的效率明显提升,获得了稳定的锻件质量和较低的生产成本。     

连杆复合型锻造折叠缺陷分析及质量控制研究

通过对连杆锻造折叠缺陷产生的类型、机理、原因、条件和时段等分析研究可知:连杆回流和汇流复合型锻造折叠缺陷是极为罕见和特殊的,是由"汇流折叠缺陷"为主和"回流折叠缺陷"为辅对接复合形成的,只有在连杆制坯坯料形状与尺寸不合理、制坯坯料在预锻模膛中放置位置不合理、预锻模膛形状与尺寸不合理、预锻模膛与终锻模膛匹配结构不合理、预锻成形打击力不合理、锻模导向功能失效等6种极端不利因素同时存在的条件下,才具有产生该缺陷的可能性。通过对连杆锻造工艺过程、锻造首锻过程、锻造尾锻过程和锻造全程管理过程等进行有效的适时化与精细化质量控制,最终可获得既满足锻造成形要求又满足高可靠性要求的大功率柴油机连杆锻件。     

“三环锻造”与“三环车桥”实现绿色锻造的几项技术措施

在简要介绍中重型高端商用车前桥部件的结构特点和功能以及湖北三环锻造有限公司、湖北三环车轿有限公司两家企业的基本情况的基础上,介绍了绿色锻造的技术内涵,并着重论述了实现绿色锻造的几项关键技术措施：建立清洁环保型锻造车间;研发前轴与转向节轻量化结构及小飞边精锻成形工艺,通过大幅节材,进而实现大幅节能、减排;建立智能自动化精锻生产线,大幅减小现场操作工的数量;实现对精锻工艺流程与加热温度密切相关环节的精确控制;热锻模3D打印制造与再制造,通过显著节能而改善环保。实践表明,这些措施通过节能降耗及环保进而体现绿色锻造,行之有效,所提出的用于实现绿色锻造的技术措施对于锻造生产企业具有重要参考意义。     

重型汽车新型同步环精锻成形工艺分析与试验研究

随着汽车制造技术的发展,作为汽车手动变速器关键零部件之一的同步环的锻造工艺也受到重视。锻造成形机理非常复杂,数值模拟是目前塑性成形分析中最有效的方法。介绍重型汽车新型同步环的锻造工艺,阐述精密成形工艺在生产中的运用,并对锻造成形过程进行了有限元数值模拟,模拟锻造成形过程中坯料的变形行为,同时对成形过程中的缺陷如折叠、裂纹进行预测。结果表明:模拟结果与实际生产相符。利用优化的参数来保证同步环的成形质量,可以有效地提高材料利用率,降低产品生产成本。     

基于Deform-3D钛合金模锻件成形的仿真分析

采用10000 t液压机制备了钛合金筒形模锻件毛坯,基于Deform-3D软件对其成形过程中出现的局部严重折叠及裂纹问题进行了仿真分析,同时提出优化坯料结构和增加锻造火次两种解决措施并进行了工艺验证,通过拉伸试样和冲击试样检测了锻件的室温、高温力学性能,采用光学显微镜分析了锻件的显微组织。结果表明:钛合金模锻成形过程中,金属流线、温度场分布以及等效应变量的异常,导致锻件局部存在折叠、裂纹的风险。而通过优化坯料结构和增加锻造火次,有效控制了锻件成形中的金属流线方向和温度场分布,从而提高了钛合金在局部位置的成形极限,避免在成形过程中出现折叠以及裂纹缺陷,保证了产品质量,且产品性能满足要求,进而提高了生产效率。     

大型船用曲轴TR法镦锻成形缺陷分析与工艺优化

大型曲轴是大型内燃机的关键零件。针对我国大型船用曲轴锻造中存在的精度低、加工余量大等问题,采用DEFORM-3D软件对其TR镦锻过程进行了数值模拟仿真。通过模拟分析曲轴成形的塑性流动规律,找出了大型船用曲轴曲拐成形过程中的典型缺陷连杆颈和曲柄臂外侧折叠的成因。研究发现,弯曲下模和预锻模设计不合理是造成曲轴锻件折叠缺陷的主要原因;并在此基础上优化了锻件成形的工艺方案,从而为大型曲轴镦锻模具设计提供了科学依据。生产试验表明,采用新的模具结构设计方案,可以有效避免大型曲轴镦锻时的折叠缺陷,所成形的曲轴质量良好。     

LD7壳体锻造成形分析及有限元模拟

利用有限元模拟分析软件DEFORM-3D对LD7壳体锻造成形过程进行了模拟,根据铝合金锻造特点,结合生产实际,分析了在成形过程中所出现的缺肉和折叠等问题。通过进一步优化相关工艺,其结果为生产出高质量的铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

热模锻压力机生产线控制系统的设计

介绍了热模锻压力机生产线构成、轴承锻造生产工艺及控制策略,中央控制系统采用CC-Link总线与现场设备通讯,以满足控制实时性的要求。配套的自动快速换模有利于模具更换。     

铲齿的模锻工艺设计

铲齿是一种常用的工程机械零件,该零件结构复杂,成形困难.联合锻造是有效地解决这类零件成形困难的方法.介绍了联合锻造成形工艺的特点,结合实际生产条件,以标准齿工件为例,采用联合模锻工艺,成功地解决了该零件模锻生产中出现的工艺缺陷.此类零件成形过程容易出现折叠和充不满,通过设计合理的预制坯,解决了变形时坯料的分配;用分步变形来控制冲孔变形量,避免了方口边缘充填不足和内腔折叠缺陷的产生,保证了复杂孔型的最终成形,实现了批量生产的目标.     

大齿圈的锻造工艺

针对大齿圈在锻造生产中容易出现壁厚不均、折叠、椭圆、锥形、尺寸超差等质量问题,通过制定合理的锻造工艺,成功地生产出符合质量要求的大齿圈锻件。     

电动螺旋压力机自动锻造生产线的研究与应用

电动螺旋压力机具有能量可控,锻件精度高等优点,广泛应用于各种材料的精密锻造.本文在分析电动螺旋压力机结构和特点的基础上,提出了基于电动螺旋压力机的四种自动锻造生产线组成方案.分析了已投入实际生产的自动气门生产线和自动齿轮锻造生产线的应用情况.均取得良好应用效果.     

节距190 mm链轨节模锻成形研究

对节距190mm链轨节模锻成形过程进行数值模拟,获得了链轨节模锻成形过程金属流动规律;对成形过程中出现的折叠缺陷进行分析,对冲孔连皮及预锻毛坯结构进行优化,解决了折叠缺陷问题;结合生产实践设计了链轨节的锻造模具.经实践检验,生产出的锻件符合技术要求.同时,改进后的锻造模具节约了原材料,降低了生产成本.     

5083铝合金法兰盘锻造过程的数值模拟

采用有限体积法对5083铝合金法兰盘锻造成形过程进行了数值模拟,分析比较了在坯料形状不同的情况下,法兰盘在锻造过程中的速度场、流动状态和等效应力应变场。模拟分析结果表明,通过增加坯料管壁外锥度和增大圆角半径,可以有效避免锻造过程中锻件开裂和折叠缺陷的出现;并根据分析结果对锻模进行了改进．在内壁增设飞边槽以利于锻造成形。     

基于DEFORM-3D的GH5188卡箍热模锻造过程数值模拟

通过DEFORM-3D软件对GH5188卡箍热模锻造过程进行数值模拟,分析了卡箍热模锻造变形过程中的网格流动、应力场、应变场和温度场。GH5188卡箍热模锻造成形分为3个阶段：镦粗成形、毛边成形和再结晶。结果表明：在1000℃和变形速度为20 mm·s^-1条件下进行热模锻得到的锻件的流线分布合理、变形均匀,主体无应力集中,锻件表面无缺肉、折叠等缺陷;锻后晶粒细化现象主要存在于连皮拐角处和毛边中,卡箍整体的晶粒尺寸一致。因此,该工艺方案合理并可行,为卡箍实际锻造生产提供了理论指导。