汽车盘体零件闭式锻造工艺研究与模具设计北大核心CSCD

以汽车盘体零件为研究对象,针对开式锻造和机加工生产方式耗时废材、产品质量稳定性差的问题,提出采用闭式锻造成形技术。首先,根据零件的结构特征,确定了成形方案,并设计了3种预锻件结构;其次,利用Deform-3D软件建立了材料的高温流变应力模型及有限元分析模型,并对3种不同方案下盘体零件的成形过程进行了数值模拟,分析了零件的成形结果,比较了预锻工序和终锻工序的最大成形力及模具磨损情况;最后,根据最佳方案设计了闭式锻造模具结构,并进行了实际锻造试验。结果表明:该工艺可靠,模具结构稳定且无异响,脱模流畅,获得的汽车盘体零件成形良好,无充不满、刮痕等缺陷,尺寸质量满足要求,为企业降低了生产成本。     

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。     

摩托车齿坯闭式精锻模具及工艺

介绍了一种闭式精锻用镶块模具及相关工艺。采用该模具及工艺生产摩托车齿坯，与其它模具结构相比，模具寿命成倍提高，大大降低了齿坯铸件成本。     

车用扭杆端头镦粗模具结构损伤及寿命研究北大核心CSCD

车用扭杆端头镦粗时所用的模具,会对其变形进行约束和限制,恰当的模具设计不仅可以提高生产效率,而且可以改善扭杆端头的结构及力学性能,提高扭杆的使用寿命,从而减少企业的生产成本。建立了扭杆端头及镦粗模具的有限元模型,采用DEFORM-3D软件对有限元模型进行网格划分,并仿真整个镦粗过程,分析了不同模具结构形状和不同始锻温度下镦粗后的模具磨损、模具寿命、扭杆端头应力、扭杆端头金属材料流速及流线分布。结果表明:始锻温度为1250℃时,采用合理的模具结构进行镦粗,可以减小模具磨损、延长模具寿命,而且成形得到的扭杆端头的综合性能较好。     

汽车三柱槽壳反挤压工序模拟及模具寿命提高北大核心CSCD

为了解决汽车三柱槽壳在实际反挤压过程中凸模磨损严重的问题,建立了Archard磨损模型,并导入Deform-3D软件中进行了反挤压过程仿真,以研究凸模的磨损规律。结果显示:凸模圆角处的温度最高,磨损深度最大,并且凸模载荷较大,均不利于凸模寿命的提高。分析了影响凸模寿命的因素,并将凸模最大磨损深度和最大载荷作为优化目标,借助正交试验法对凸模圆角半径、凸模斜角、坯料加热温度、模具预热温度、挤压速度等工艺参数进行了优选。研究了表面经涂层处理后的凸模的磨损情况,结果发现,涂层具有较好的降磨损能力,其中TiAlN涂层的降磨损能力最好。最后,经实际生产表明,改进后的凸模寿命为改进前的2倍多,极大地降低了模具成本。     

延长模具寿命的焊接技术

由于模具费用约占整个锻件生产成本的10％～15％,所以锻造模具的使用寿命成为锻造工业生产体系经济性的一个重要因素。通过增加每副模具所能生产的锻件数量就有可能降低模具的成本。除了使模具寿命降低的机械裂纹和热裂纹外,模具磨损是模具寿命降低的另一个主要原因。如果该论点成立的话,那么延长模具寿命的最佳方法就是改进模具表面的抗磨损性和抗裂性。     

模具参数以模具寿命的影响

运用正交试验设计方法对影响模具寿命的锻造温度、 冲孔连皮厚度、飞边槽高度等三种因素进行了比较试验,找出了影响模具寿命的三种因素的主次顺序。     

锻造质量对冷挤压模具寿命的影响

通过改变锻造方法，观察金相组织及模具现场试用，探讨锻造质量对高速钢及基体钢模具寿命的影响，结果表明：控制碳化物不均匀性在三级以内及合理的纤维流线分布，可显著提高引进冷挤压设备上的模具寿命。     

提高模具寿命的尝试

针对产品模具的特点,适当提高３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ模具钢的淬火温度,使得模具的使用寿命大幅度提高。     

基于有限元的法兰传动轴锻造工艺仿真及模具结构改进北大核心CSCD

某法兰传动轴经镦粗、一次挤压、二次挤压、预锻、终锻等5道工序成形,经长期生产发现其中工序3的模具磨损失效快、换模频率高,严重影响了产品的生产效率。为解决该问题,尝试对工序3的模具结构进行改进,根据其结构特征设计了两种改进方案,并基于Deform-3D分别进行了建模与仿真。首先,对原工艺进行了数值分析,初步验证了Archard修正模型的可靠性;其次,对改进后方案中锻件成形的完整度以及金属流线变化进行了分析,判断锻件是否存在成形缺陷,并比较了改进前、后模具磨损的变化情况;最后,对模拟分析结果进行了试模验证。结果表明:试验结果与模拟结果一致性较好,建模分析准确,改进后方案能够实现锻件的成形,其中方案1的成形效果更好,在不影响工序4的模具寿命的前提下,工序3的模具平均寿命从3472件提高至6235件,很好地解决了企业的难题。     

应用激光强化技术提高覆盖件模具寿命

介绍了用于模具表面的激光强化加工系统及常用的强化图形和预处理方法 ,讨论了激光强化模具表面的硬化层深度和耐磨性能与激光强化工艺参数之间的关系 ,采用激光强化模具表面技术能大大延长模具的使用寿命     

提高冷作模具寿命的有效途径

介绍了冷作模具主要失效方式，并从模具材料选择、锻造工艺、热处理和加工诸方面论述了冷作模具寿命提高的方法。     

提高挤压模具寿命的方法

简要介绍了几种典型的铝合金挤压产品。通过应用不同类型的模具结构型式和模具处理的先进工艺技术，来阐述提高产品质量和模具使用寿命的方法。     

副箱驱动齿轮类零件锻造模具寿命提升

副箱驱动齿轮类零件因为厚度厚、壁薄的特点,使得相应的锻造模具型腔也比较深且型腔壁较薄,成形过程中极易在模具壁薄处产生破裂问题,造成模具寿命不高,锻件成本居高不下。图1为我公司设计的某副箱驱动齿轮示意图,该齿轮锻件外径为φ140mm,总厚度91.6mm。该类直径小、厚度厚、形状类似法兰盘的零件,其模具寿命不高一直是困扰我们的问题。     

车用DP780高强钢板热冲压成形数值模拟及模具磨损北大核心CSCD

以车用DP780高强钢板为研究对象,借助Deform-3D仿真系统,建立了热冲压仿真模型,分析了DP780高强钢板的变形过程以及成形效果。以热冲压磨损理论为支撑,以DP780高强钢板的成形质量为先决条件,对冲压模具的磨损状况进行了研究与改进。运用正交试验,建立了关于钢板温度、模具间隙、冲压速度及摩擦因数的4因素3水平的模拟方案,并通过灰色关联法将凸、凹模磨损的双目标优化问题简化为关于关联度的单目标优化问题,最后采用极差分析法确定了各变量在区间内的最优解。模拟结果表明,优化后,凸模磨损减小了31.61%,凹模磨损减小了24.98%。根据实际冲压结果可知,DP780高强钢板成形良好、质量佳、无缺陷,冲模寿命与预测结果接近。有限元模拟可参考性较高,该优化手段对实际生产具有一定的指导性。     

用于提高模具寿命的化学镀层

本工作曾分别在典型冷作模具材料 T10A、Cr12钢表面化学沉积非晶钴磷和钴钨磷镀层,并用 X 射线衍射。经显微硬度和磨损试验研究,测定了镀层及其在晶化过程中的结构和性能,试验表明,镀层在晶化过程中析出的金属微晶相和高硬度弥散的磷化物相使镀层硬度、耐磨性提高,在一定温度下达到峰值。化学沉积层使表面得到高硬度、高耐磨性的同时,心部保持足够的韧性。因此,应用于冷作模具可提高模具质量和使用寿命。用于形状复杂模具,可避免常规热处理产生的变形。     

提高冷作模具寿命的有效途径

介绍了冷作模具主要失效方式，并从模具材料选择、锻造工艺、热处理和加工诸方面论述了冷作模具寿命提高的方法     

影响快速热锻模具寿命的因素

从国外引进两条快速锻造自动生产线,通过不断改进模具设计、调整系统参数和工艺流程以及长时间的模具寿命跟踪,分析了模具失效的原因,积累了一些可以提高模具寿命的经验。     

突缘叉锻造成形预应力组合模具改进

在突缘叉锻造成形过程中,上模模腔底部容易开裂,导致锻件出毛刺,增加生产风险。利用Deform软件分析了突缘叉锻造成形过程的金属流动规律和模腔开裂原因。结果表明:模腔凸台在冲击载荷下出现应力集中并导致模具断裂失效。通过在模具上添加预应力环以抵消模具所受冲击载荷、降低模具应力,并利用Solid Works软件计算了预应力。优化结果表明:采用组合模具结构时,模具与应力环最大预应力分别为480和420 MPa,均处于安全范围内。模具原始开裂位置应力降低了约950 MPa,生产过程中,模具始开裂前锻件的产量由200件左右提高到2700件左右。