G2500曲轴辊锻件的模锻成形过程的模拟与分析

针对G2500曲轴的曲柄宽度较大、模锻时很难充满的特点,采用先辊锻制坯、再模锻成形的工艺进行加工。通过数值模拟对设计的4种G2500曲轴辊锻件的模锻过程中的金属流动情况及压力机吨位的变化进行了模拟分析。在保证模锻型腔填充良好、曲柄充满、所需模锻设备吨位满足的情况下,确定了辊锻件4为合理的辊锻毛坯。最后通过实际生产对模拟结果进行验证,结果表明,实际生产结果与模拟吻合,采用合理的辊锻件尺寸,可以在8000 t热模锻压力机上获得质量良好的G2500曲轴。     

传动轴多工位锻造过程数值模拟及工艺优化

传动轴属于车用关键零部件,其锻造质量直接影响到车辆的行驶安全。本文利用Deform-2D软件分别对汽车传动轴锻造的两种不同工艺方案进行数值模拟,对模拟得到的应力、应变、载荷和损伤值等参数进行分析与比较;通过优化目标使挤压过程中每个工位的模具承受载荷较小、且分布均匀。模拟分析和试验验证表明,采用试验工艺的第2种方案生产出的零件无裂纹缺陷,零件表面质量好,单个工位变形量小,这种工艺方法可适用于大批量生产。     

曲轴锻造成形工艺的有限元模拟

采用有限元模拟曲轴锻造成形工艺过程的方法,分析了型腔的充满情况以及不同工艺所需的成形力.得到了变形过程中材料的流动规律、工件内部的应变场和温度场等信息,为工艺的确定和设备选型提供了理论依据.     

曲轴TR锻造三维CAD／CAPP系统开发

针对曲轴TR锻造装置开发了一套CAD／CAPP系统。该系统能进行曲轴锻造工艺分析和锻模设计。系统以Visual Basic为开发工具,Solidworks为平台实现锻造工艺和模具的三维设计,CAD图纸输出,TR装置参数计算等功能,大大减少了曲轴锻造工艺设计阶段开发时间,提高了设计质量     

大型磨辊轴胎模锻模具结构的优化

磨辊轴是ATOX型立磨上的重要零部件,法兰形状为矩形,其截面尺寸达1850 mm×1110 mm。采用一般锻造方法,钢锭镦粗直径要达到2900 mm,需用100 t钢锭来生产,已超出目前水压机的锻造能力,因此需要采用胎模锻工艺。由于方角的存在,金属的流动受到影响,为了保证方头部分顺利成形,需对模具结构进行优化。本文运用DEFORM-3D模拟软件对在不同圆角和拔模斜度情况下的方头成形进行模拟,通过分析对比得出较佳的模具结构。锻件试制的合格也证明了模具结构的合理性。     

台阶轴锻件的离散优化选型

探讨了自由锻台阶轴锻件工艺优化的离散变量求解特点,引入离散变量空间的轴持征矩表示和台轴锻件类型的“０－１”编码方法,     

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。     

曲柄精锻模材料的选择

通过对曲柄精锻模失效形式的分析,介绍了曲柄精锻模材料的选择原则,分析了4CrSMoVlSi（H13）钢的特点,提出了将曲柄精锻模材料由3Cr2W8V改为4Cr5MoVlSi（H13）,并选择合理的加工工艺,加强了曲柄精锻模在使用过程中的维护,通过以上措施,模具使用寿命大幅提高,降低了生产成本,提高了生产效率,取得了较好的经济效益。     

曲臂锻模设计

通过分析曲臂的结构特点和工艺特性,采用了一坯两件调头锻的工艺方案,详细介绍了曲臂锻模的结构、模具各个结构的具体设计、锻模材料的选取及热处理要求.该模锻工艺每小时可以生产120个锻件,生产效率高且曲臂的锻造精度高.模具增加了切断型槽,可以节省20％的原材料,使锻件的成本降低了15个百分点.     

摩托车曲柄锻模高速加工

介绍了锻模的高速加工，论述了实施高速加工的支撑技术。     

多工位锻造工艺的多目标优化算法

针对多工位锻造过程中出现的充填效果不佳、折叠和载荷过大等问题,以凸轮零件为例,采用基于有限元模拟和近似模型的优化方法实现其工艺的多目标优化,并重点探讨直接搜索算法、粒子群算法、遗传算法等3种算法的优化效果。比较优化设计结果与初始设计结果,3种优化算法均较大程度地降低了成形载荷,改善了成形质量。其中遗传算法的总体优化效果最为显著,总体载荷从初始设计的534kN降低到391.9kN,降幅达到26.6%,3处难充填区域的充填效果得到很大程度的改善,达到了预期的优化效果。     

汽车齿轮轴闭塞式模锻成形工艺研究与试验

针对传统锻造工艺或铸造工艺生产汽车齿轮轴时效率低、质量差、寿命短的问题,根据工艺要求及齿轮轴的特征,提出了两种模锻成形工艺,即小飞边模锻成形工艺和闭塞式模锻成形工艺。通过刚塑性有限元法,利用Deform-3D软件对齿轮轴的两种模锻成形工艺进行了仿真,综合分析了材料填充规律、应力分布规律、成形力和合模力的变化规律及齿轮轴锻件的成形质量。结果显示:两种模锻成形工艺均能成形齿轮轴锻件,但是采用闭塞式模锻成形工艺获得的齿轮轴锻件的质量更好,同时也更利于模具寿命的延长。最后,通过闭塞模锻试验进行了验证,获得的齿轮轴锻件各部位均填充饱满,满足设计要求。     

半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺数值模拟

介绍了一种半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺,该工艺分别在离合器式高能螺旋压力机和液压机上进行锻造和深孔挤压成形.用Deform-3D模拟软件对锻造及深孔挤压复合工艺成形过程进行了三维有限元分析,模拟结果表明,半轴套管锻造及深孔挤压复合工艺过程设计合理,工件能够良好成形.     

摩托车曲柄锻模电火花成型加工

摩托车曲柄是摩托车发动机内的关键传动部件 ,随着摩托车产量的增长 ,曲柄的需求量也越来越大 ;为了降低成本 ,提高生产率 ,必须采用大批量生产 ,因此 ,采用模锻工艺生产就显得非常必要。由于摩托车曲柄锻件质量要求较高 ,因此 ,对锻模的制造质量要求也高。在电火花加工锻模时 ,要求电极制造质量和电火花加工工艺较高 ,必须充分考虑电参数的选取 ,特别是峰值电流、脉冲间隙、脉冲宽度 3个参数的合理搭配。     

45钢压缩机曲轴断裂分析

一台4M16型二氧化碳压缩机在连续工作时曲轴突然断裂,该曲轴材料为45钢,经锻造后正火处理。为了查清曲轴断裂原因,对断裂曲轴从宏观断口形貌、化学成分、力学性能、超声波探伤及显微组织等方面进行了分析。1分析过程1.1宏观断口分析断裂位置发生在曲轴的曲拐径上,断口大部分垂直于曲拐径轴线,且中间凹,周围凸,中间部位有金属光泽,整个断口没有明显的宏观塑性变形。最终瞬断区与曲拐径轴线大约呈30°,长约250 mm;表面粗糙,并伴有明显的点状金属光泽,     

精密冷锻模具型腔切削工艺优化的试验研究

以DC53模具钢为研究对象,首先通过硬度测试、冲击试验优选其最佳热处理工艺,之后以精雕机为平台进行切削试验,对比研究了进给速度与吃刀深度、路径间距不同工艺组合切削时断刀的频率.研究结果表明,DC53经过预调质处理后淬火再400℃回火20 min的热处理工艺最适合精密冷锻模具强韧性配比的要求,其理想的切削工艺为路径间距0.01 mm、吃刀深度0.01 mm、进给速度1.8 m·min-1,该工艺在保证一定加工效率的基础上有效避免了频繁断刀的发生.     

复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺

针对轻轿车复杂弯轴类锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点,本文提出辊锻－摩擦压力机模锻复合工艺方案,介绍有关辊锻毛坯,弯曲毛坯,弯曲回弹,弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。本文中的工艺设计方法对其它复杂弯轴类锻件有普通参考意义。     

基于Deform-3D的花键轴叉热锻成形工艺优化

针对花键轴叉锻件传统锻造工艺耗料多的问题,提出立式预锻、杆部热挤成形的预锻成形方法,给出了立式预锻的模具结构设计,并对热挤预锻模具进行了参数优化,解决了充填不足的问题,最终锻出低能耗、低料耗、高生产率的合格锻件。基于Deform-3D有限元分析软件模拟观察到花键轴叉锻件的成形过程,准确分析出缺陷形成的原因和工艺优化后锻件成形效果。通过实际生产验证了模拟结果的可靠性,在优化预锻件脱模斜度和终锻模具桥部参数后,生产效率提高至少20%,料耗节省约15%,终锻模具磨损量降低约25%,模具寿命得到明显提升。     

汽车传动轴叉形件精密模锻工艺研究

针对汽车传动轴叉形件采用普通模锻工艺生产时,其飞边金属消耗常达锻件自重的30%以上而导致材料利用率大为降低的问题,结合具体叉形件的形状结构特点,采用传统塑性理论分析和热力耦合有限元数值模拟相结合的方法进行研究,得到采用镦粗、挤压与压扁制坯,然后小飞边终锻成形的精密模锻工艺技术方案,因杆部采用挤压制坯,且仅在叉形头部形成小而薄的飞边,可使飞边金属消耗由30%减少到15%以下,同时锻件的机加工余量减少到普通模锻的一半,因而,可有效提高材料利用率和锻件质量.     

锻造成形微观组织优化建模及应用

以锻件晶粒度分布的均匀性与细小化为目标,建立了锻造变形过程的微观组织演变模型,并给出了优化目标函数表达式。采用刚塑性有限元和遗传优化算法相结合,开发了微观组织模拟与优化软件,并对典型的圆柱体镦粗工艺过程进行了微观组织模拟与优化。优化结果表明,影响变形均匀性的摩擦因素显著影响成形后的微观组织晶粒度的分布均匀性和细小化,同时对其它工艺因素的优化也能一定程度地实现对最终锻件组织均匀和细小化的控制。研究结果表明,在有限元数值模拟基础上建立微观遗传优化算法,能够对锻造等金属体积成形过程中的工艺参数与材料状态参数等实施优化,以达到通过控制成形工艺因素来优化微观组织,而实现提高产品性能的目的。