铝合金轮毂锻造组织缺陷有限元分析与工艺优化

为了消除6061铝合金轮毂锻造成形中极易出现的组织缺陷,基于有限元模拟技术,采用Deform-3D软件对高钛6061铝合金轮毂锻造成形过程进行了数值模拟,研究了轮毂热锻过程中变形温度、变形速率以及变形量对组织缺陷产生的影响。结合数值模拟结果和现有的成形工艺,获得了用来控制组织缺陷产生的优化的工艺参数组合,即高温预锻、低温终锻、降低预锻变形量、增大终锻变形量和增大变形速率。根据最佳的工艺参数组合,进行了生产试验。结果表明,优化后的成形工艺能够有效控制铝合金轮毂锻造组织缺陷的产生。     

柴油机连杆锻造成形工艺设计

连杆属于长轴类锻件．沿轴线方向上截面变化，剧烈，所以长期以来，连杆一直被视为较难锻造的一种零件。连杆常用的成形工艺有模锻、模铸、粉末冶金锻造等，但目前国内企业采用的主要成形方式还是模锻。在模锻成形中．采用辊锻制坯是当前较好的方法．由于辊锻设计较为复杂．设计人员对辊锻制坯时的金属流动情况不了解，故常常依据经验进行工艺设计．而辊锻坯料金属分配不合理，会导致终锻成形时飞边较大，材料利用率低。     

预成形设计的新方法—反向模拟技术

一、引言在实际锻造生产中,大多数锻件的几何形状是相当复杂的。这些锻件,当用形状规则的毛坯(如圆柱体)直接成形(一次成形)时,锻出的锻件会出现严重的质量问题,如充不满、折叠、裂纹等缺陷。为保证获得高质量的锻件,在进行终锻前,必须进行一次或多次预锻。即预成形(performing)。预成形的目的是为了合理地分配金属,使金属在终锻时完全充满模腔,且又不出现缺陷。此外,还可以避免一次成形时变形力太大的问题,从而提高模     

基于Deform-3D的20CrMnTi钢端盖类零件的锻造成形性分析

针对高压容器用端盖类铸件合格率低的问题,本文提出了等温锻造成形方式。同时,依据端盖的结构特点设计了合理的预锻坯料结构和尺寸,使等温锻造过程中金属的变形更均匀。以端盖难充填部位的充填率为优化目标,优化了预锻坯料结构,改善了成形件的质量。结果表明,采用锻造生产20Cr Mn Ti钢端盖零件是可行的。     

新能源汽车底盘后上摆臂多道次锻造自动化模拟计算

某新能源汽车底盘后上摆臂采用30MnVS非调质钢进行多道次锻造生产,工艺流程长、研发周期长。为提高锻造工艺的研发效率,采用数值模拟的方法对辊锻、制坯、预成形、终成形等主要成形道次进行了计算。采用JMatPro计算30MnVS非调质钢的力学性能参数,再利用DEFORM前处理自动化程序,对多道次锻造进行自动化模拟计算。通过分析各道次的宏观成形及温度、损伤、等效应力与等效应变场结果,预测可能产生的缺陷,得出各道次成形过程中的相对最优运行速度。通过对比实际产品的成形效果和缺陷,验证了模拟的可靠性。证明了采用JMatPro计算材料参数及锻造模拟自动化的可行性,该方法可以进一步提高锻造工艺的研发效率。     

铝合金控制臂锻造工艺参数优化与缺陷分析

为了满足乘用车轻量化的要求,对现有的某铝合金控制臂成形工艺参数和预锻模具进行优化。利用单一变量法并结合有限元分析软件,对预锻工序的锻造温度和模具温度进行分析,确定其对控制臂成形效果的影响规律。计算结果表明,始锻温度采用420～450℃、模具温度采用280～300℃。其次,针对锻造实验中出现的筋部折叠缺陷,采取加大预锻模具中弯臂和中心孔处筋条底部的过渡圆角的方法进行消除。最后,通过实验验证了锻造参数的合理性与模具修改方案的可行性,避免了在实际生产中出现质量缺陷。     

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。     

140 MPa环形防喷器壳体的锻造

根据140 MPa环形防喷器壳体的结构特点,分析了三种锻造方案的优缺点,决定采用自由锻开坯、胎模锻成形的联合工艺方案。自由锻开坯,经过大变形,使锻件内部充分锻透,消除了铸造缺陷;胎模锻整形,锻件在胎模内成形,形状和尺寸接近零件,减小了锻件的加工余量,减少了原材料的浪费,提高加工效率。通过生产实践证明,自由锻结合胎模锻的成形方案具有可行性。     

大法兰侧轴锻件热加工工艺研究

针对大法兰大截面差电机侧轴锻件，分析了整体自由锻工艺的弊端，通过研究锻件成形机理及锻造过程，采用胎模锻+自由锻成形相结合的工艺方案，使锻件具有更优良的锻造流线，提高了原材料利用率、避免了自由锻产生的锻造缺陷问题；合理选择材料的热加工工艺控制参数，锻件生产检验各项指标优异。     

多斜孔钢框架关键结构锻件成形模拟及工艺优化

针对建筑上多斜孔钢框架关键结构锻件在锻造成形中易产生四角斜孔边缘折叠、四角充填不完全、成形载荷大和模具寿命低的问题,依据不同形状下的初始毛坯在终锻成形时的不同成形效果,提出了基于毛坯形状优化的精整方法。借助数值模拟软件Deform-3D模拟和分析了钢框架关键结构件锻造成形过程,结果表明采用新工艺锻件成形良好、模具受载合理。并采用黄金分割法,以成形载荷为目标函数,对初始毛坯形状的精整参数进行优化设计,在保证锻件成形饱满的情况下,使成形载荷降低了12.32%。最后,通过生产实践验证了模拟结果与生产实际基本一致,锻件质量满足要求,无折叠、充填不完全等缺陷;模具的锻打数量增加,提高了模具的使用寿命。     

预制坯形状对高压导叶片锻造成形过程中金属流动的影响

高压导叶片锻造成形时内部出现流线涡流、应变分布不均及应力集中等缺陷。针对此现象,本文研究了不同预制坯形状对金属流动的影响。研究结果表明:预制坯榫头部分形状为腰果形且外侧加设一定高度的凸台、叶身部分坯料为半月形时,所有金属都在指定的范围内作短程的定向流动,成形完毕后金属流线与锻件形状保持一致,流线顺畅,可以使锻件内部变形更均匀,避免了应力集中现象。     

Metal flow in the precision forging of aluminum alloys

To research impeller parts flow behaviors in the die forging process, the finite element method is used to study the deformation flow behavior of different shapes in the blank forming process. The results show that the blade parts of the forgings were hard to fill, but with the section of the blade shifting down, the metal has a marked trend to flow toward this area of the die cavity. Compared with a cylindrical shape, the die cavity of the blade part can be filled more easily and the uniformity of metal flow will increase. Using a ladder shape to manufacture forgings of impellers can meet requirements for design and properties.     

GH4169合金小余量小尺寸静子叶片锻造工艺及显微组织控制

针对GH4169合金叶片锻件粗晶、混晶等晶粒组织不合格问题,以某压气机小余量小尺寸静子叶片锻件为研究对象,首先分析锻件结构,确定锻造工艺路线,然后通过选取2种规格坯料、5个变形量、4个锻造温度来组成12组试验,探究变形量、锻造温度对组织的影响以及演化规律,同时对选取的保温时间、锻造火次的稳定性进行分析,得到合理锻造工艺参数。研究表明,变形量在35%~45%内可获得均匀的组织,但对晶粒度大小无明显影响;温度是影响晶粒度的主要因素,大于1000℃时叶身晶粒粗化现象明显,在990~1000℃之间叶身可获得细腻、均匀的组织;预锻时组织已成形稳定,终锻无明显变化,在选取的保温时间内组织稳定;在变形量40%及锻造温度990℃下获得的叶片锻件具有优良的综合力学性能及细晶组织,均高于标准要求。     

撑板锁紧两半凹模闭式挤压模具设计

T形锻件因形状所致,采用传统的整体凹模结构不能实现无飞边模锻。给出了不考虑摩擦的情况下T形锻件闭式挤压模具结构和依靠4个铰支撑板锁紧的纵向对合凹模结构的受力分析。锻件在两半凹模和冲头形成的封闭模腔中挤压成形,生产的锻件无飞边。     

航空工业中的锻压技术及其发展

本文论述了锻压技术在航空工业中的重要作用及其发展；指出了目前应重点发展等温模锻技术、大型锻件的模锻技术、大型风扇叶片的成形及连接技术、锻压过程的物理模拟试验技术和钛合金叶片精锻技术的推广应用等。     

叶片锻件余量加放技术的研究

锻件的余量加放技术是锻造加工的关键技术,叶片锻件的余量加放技术与其它零件有着很大的差异。针对叶片特殊的几何结构,从锻造工艺出发,分析影响叶片上不同部位加工余量的因素,进而探讨各处余量加放的方法,找到合理的余量大小。     

叶片锻件余量加放技术的研究

锻件的余量加放技术是锻造加工的关键技术，叶片锻件的余量加放技术与其它零件有着很大的差异。针对叶片特殊的几何结构，从锻造工艺出发，分析影响叶片上不同部位加工余量的因素，进而探讨各处余量加放的方法，找到合理的余量大小。     

游车提环的胎模锻工艺及通用模具设计

游车提环的自由锻工艺的锻件加工余量大、材料浪费严重、加工周期长、费用高.结合提环左右对称的形状特点,制定了模具内焖形的胎模锻工艺.考虑到制坯形式是影响锻件定位和成形的关键因素,对比分析了3种制坯方案,结果发现,圆饼形制坯可在圆弧形下模内自动滚动,实现快速、准确定位,为最优方案.运用DEFORM-3D有限元模拟分析软件,...     

BRD连杆成形工艺和锻模设计

分析了BRD连杆的锻造工艺性,绿化了锻造工艺过程,优化了锻模结构(尤其是预锻模膛含预锻飞边槽和冲孔连皮的形状、结构与尺寸),提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命。     

新型复合曲面型砧的设计

以大型钢锭锻造过程为研究对象,创新设计一种新型复合曲面型砧对锻件进行锻造;采用非线性有限元和物理模拟实验方法,通过理论建模和数值模拟,对大锻件内部组织变形的均匀性进行研究,以求找出在用不同形状砧子进行锻造时,锻件内部的应力、应变状态。以DEFORM软件为平台,对新型复合曲面型砧的锻造过程进行有限元模拟;根据影响锻造效果的主要因素砧宽比、型砧角度和设计复合曲面型砧所需的镜像线高度,特设计几种不同几何参数的工况,以求解出复合曲面型砧的最佳几何参数。