6700转向节多向精密模锻工艺数值模拟及模具设计

通过对6700轻卡转向节的结构与特点分析,结合多向挤压精密模锻的特点制定了它的工艺方案并进行了模具设计。模锻工艺包括下料、挤杆、劈挤叉部和多向精密模锻。采用Deform-3D软件对成形过程和速度场进行了分析,得到了锻件的成形规律。这对转向节的多向精密模锻锻具有指导意义。     

航空航天复杂构件的精密塑性体积成形技术

综述了航空航天复杂构件的等温锻造、局部加载和多向模锻3种精密塑性体积成形技术。对等温锻造技术,重点介绍了其应用范围与3个主要的研究方向(坯料设计、工艺参数设计与模具结构设计);对局部加载技术,着重论述了其变形特点以及不连续局部加载的3种实施方式(简单冲头式、垫板式和分模式),并结合实例介绍了连续局部加载的3种成形方法(内壁带筋的薄壁圆环径向包络成形、涡轮盘辊轧成形和网格筋板构件辊轧成形);对多向模锻技术,简要阐述了典型三通件多向模锻成形的研究现状,以及多向模锻技术的应用情况。最后,对这些技术未来朝着尺寸更大、形状更复杂、更难变形材料、更高成形精度以及更多领域的方向发展进行了展望。     

EQ153转向节多向精密模锻工艺数值模拟

建立了EQ153转向节多向精密模锻成形工艺有限元模型,采用DEFORM-3D软件数值模拟分析了锻件成形过程中坯料应力、应变分布情况。结果表明,采用多向模锻成形汽车转向节工艺可以显著降低成形过程中锻件的应力、应变,从而显著提高锻件的疲劳寿命。     

VL型球笼筒形壳多向模锻工艺及坯料优化设计

VL型球笼筒形壳内表面分布有6条交叉的倾斜内球槽,导致其在传统模锻过程中脱模困难,为此,设计了带有可伸缩斜楔芯轴的锻造模具和具有垂直液压缸及3水平液压缸的多向模锻压机,实现了该零件多向模锻精密成形和自动脱模。同时,利用Deform对该过程中的材料流动行为和场量变化进行数值模拟分析,完成坯料形状优化设计,并对上述模拟结果进行了多向模锻实验验证。结果表明,花瓣状带有轴向波浪起伏的坯料可有效控制锻件的径向和轴向飞边,锻造中内球槽处多余材料被挤压至波浪状坯料波谷处,使锻件成形精度较高且有效降低成形压力,显著减少了锻件后续精整工时。该工艺流程相对简单、易实现,为内部结构复杂、难脱模零件的锻造生产提供了新途径。     

镁合金托弹板半固态挤压成形

采用应变诱导熔化激活法(SIMA法)制备镁合金半固态坯料,再应用等温挤压成形技术,对复杂形状的镁合金托弹板进行了半固态精密挤压成形试验研究;确定了半固态坯料制备、重熔加热和等温挤压成形等工艺过程中的坯料尺寸、加热温度、加热时间及成形速度等工艺参数,设计制造了等温挤压成形模具.半固态等温挤压成形的镁合金托弹板经固溶和时效热处理后,其抗拉强度ób可达到330 MPa,伸长率δ可达到7%,接近锻件性能指标.     

铝合金控制臂多向挤压制坯及模锻成形工艺

提出了采用多向挤压工艺为复杂枝权类控制臂锻件成形锻造预制坯。选取典型的复杂铝合金控制臂锻件,通过有限元模拟分析,研究了多向挤压成形过程中毛坯温度、材料流动速度、流线及挤压成形力和模锻成形过程中的温度分布及模具充填情况。模拟结果表明:当坯料成形温度为540℃、模具加热保温至200℃时,挤压后两枝权温度为520℃,枝权头部温度约为480℃,无须进行二次加热。模锻成形材料变形均匀,模具充填效果好,飞边较小,表明挤压制坯与锻造型腔较好匹配。最后,通过多向液压机对模拟进行了验证,结果表明,多向挤压制坯成形工艺可以获得高质量的控制臂锻件预制坯,该工艺具有可行性。     

阀体多向模锻成形缺陷分析及工艺优化仿真

<正>旋塞阀是石油矿场固井和压裂作业时连接高压管汇的一个不可缺少的重要部件,恶劣的使用工况对其综合力学性能及内部组织提出了极高的要求。由于传统的锻造+机加工的成形方式成本高且无法满足其性能要求,故采用了更先进的多向模锻成形工艺。多向模锻技术是从两个或更多方向对包含在可分合模腔内的坯料施加工艺力,使坯料成形的模锻方法,是一种理想的精密优质、节能省材的锻造技术。     

挤压成形在锤上模锻中的应用

叙述了挤压成形工艺在模锻中的特点 ,结合商用面包车的转向节成形工艺和经验 ,找出一些规律 ,对叉类件的轴成形提供一个锤上模锻方法     

基于有限元的轴类件浮动模局部成形新工艺

轴类件局部成形是节材、高效的精密塑性成形新工艺。在细长杆形坯料的局部成形工艺技术中,顶镦工艺应用最为广泛。当锻件变形长径比ψ>2.5时,通过一次顶镦工步完成将产生折叠,需要多次顶镦工步完成工件的成形。基于此,文章提出采用将自由镦粗、挤压、闭式模锻工艺相结合的轴类件局部成形新工艺——浮动模局部成形工艺,可避免细长杆局部镦粗工艺中的弯曲折叠,并减少成形件表面的拉应力。采用浮动模局部成形工艺可实现细长杆坯料变形长径比ψ>4的一次成形,解决了现有工艺中的一系列难题,为细长杆坯料局部精密成形提供了新的途径。     

基于数值模拟的铝合金四通管双向挤压精密成形工艺优化

针对四通管传统成形工艺的不足,提出一种铝合金四通管的双向挤压精密成形工艺。首先,根据铝合金四通管双向挤压精密成形工艺的原理,在三维软件SolidWorks中建立坯料和成形工具的三维模型,将其导入Deform-3D中建立数值模拟的有限元模型,进行初步模拟分析。然后,根据文献调研和初步模拟分析结果确定影响零件成形质量的主要因素为坯料温度、挤压速度和模具预热温度。采用正交试验方法对铝合金四通管双向挤压精密成形工艺进行试验设计,以坯料温度、挤压速度和模具预热温度作为试验因素,以最大等效应力和最大冲头载荷作为优化目标,利用Isight软件建立了响应面近似模型并求解得到铝合金四通管双向挤压精密成形最优的工艺参数组合为：坯料温度为374℃、挤压速度为5 mm·s^-1、模具预热温度为281℃。最后,采用优化的参数组合进行模拟验证,得到优化后的四通管零件无成形缺陷,且其最大等效应力和最大冲头载荷与多目标优化结果的误差小于3%。模拟结果表明,所提的四通管双向挤压精密成形工艺可行,可有效提高四通管的生产效率和材料利用率。     

浅析三通阀体锻件多向模锻上冲头尖部模具断裂原因

<正>多向模锻又称多柱塞模锻,与普通模锻不同,其在模具闭合后,几个冲头自不同方向同时或先后对锻坯进行挤压,从而在坯料一次加热后完成复杂工艺,既具有挤压工艺变形均匀、机械性能好的特点,又具有闭式模锻成形精度高的特点,而且可以加工普通模锻无法一次完成的复杂零件。     

液态挤压过程变形特征研究

液态挤压是近几年开发的融液态模锻和热挤压为一体的全新金属成形工艺，本文对其凝固过程、受力状态、变形特征进行了分析，探讨了液态挤压制件的微观组织形貌及正常和非正常组织的成因，在此基础上，对液态挤压的成形规律性问题及保证过程稳定进行的条件提出了独到见解。     

差压计模锻成形工艺方案分析

根据差压计锻件形状特点,详细分析了锻件采用可分凹模多向闭塞精密模锻工艺方案的可行性.差压计锻件可以采用普通开式模锻成形和可分凹模多向闭塞精密模锻成形.开式模锻工艺简单,但是需要制坯,工艺流程长,材料利用率低.可分凹模多向闭塞精密模锻能一步顺利成形锻件,产品质量高,工艺稳定,材料利用率可提高20%～30%,但是若在普通模锻设备上生产,模具结构复杂;专用多向模锻设备通用性低;在大批量生产时,采用专用设备生产效益好.本文用塑性成形模拟软件Deform-3D对多向闭塞精密模锻进行了模拟分析,验证了该工艺方案的可行性.     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

空心圆柱斜齿轮正挤压数值模拟研究

针对空心圆柱斜齿轮的几何特点,利用有限元软件Deform-3D对其闭式模锻工艺和空心坯料正挤压工艺进行模拟分析;利用有限元软件模拟在不同凹模入模角下的正挤压成形过程。结果表明:采用正挤压工艺比闭式模锻更合理;当凹模入模角为80°左右时,可得到几何形状满意的齿轮锻件,成形效果最好,适合空心斜齿轮的正挤压。该研究结果对空心圆柱斜齿轮精锻成形工艺的应用有一定的参考价值。     

触变模锻成形工艺对镁合金成形件力学性能的影响

采用半固态等温热处理法、近液相线模锻法和等通道角挤压法制备AZ91D—Y镁合金半固态坯料。分别将3种状态的坯料加热到半固态温度区间进行二次重熔后,进行了触变模锻成形。结果表明,在半固态温度为560℃,模锻压力为200MPa的条件下,半固态等温热处理法、近液相线模锻法和等通道角挤压法制备坯料分别保温30,20,15min后触变模锻获得最佳力学性能;随着坯料加热温度的升高,触变模锻成形件力学性能呈现先上升后下降的趋势;增加成形压力有利于触变模锻成形件力学性能的提高;在相同成形条件下,等通道角挤压法制备坯料触变模锻后的力学性能最好,近液相线模锻法次之,半固态等温热处理法较差。     

内六方钻杆接头模锻成形技术研究

根据某型号内六方钻杆接头的结构尺寸特点,运用理论分析方法制定了3种精密模锻成形方案,分别是实心毛坯复合挤压成形、管坯开式挤压成形和管坯镦粗成形;对每个方案进行了工艺分析,结果表明3种方案均可一次成形。通过对每个方案的变形过程、成形稳定性及经济性进行分析,管坯镦粗变形容易,符合管坯镦粗规则,且可用标准钢管直接成形,具有变形稳定、工艺路线短、材料利用率高等优点,是最优方案。对于管坯镦粗成形方案,讨论了余料腔的设计,并对其进行了数值模拟,验证了该方案的可行性,可实现精密塑性成形。     

截齿温挤压精密成形快换模具系统

针对截齿齿体的结构特点,提出了采用3种温挤压精密成形工艺成形截齿齿体。分别为镦挤工艺成形普通轴对称类截齿、浮动组合模具镦挤工艺成形局部大尺寸类截齿和镦挤联合采用径向挤压工艺成形旋翼类截齿。根据不同工艺和模具特点,设计了截齿齿体温挤压精密成形快换模具系统总体结构,实现了不同上、下凹模成形不同截齿,并且上、下凹模可以根据截齿的具体型号和尺寸进行更换,无需其他模具零件。并进行了温挤压精密成形实验研究,分析了成形后截齿的微观组织。结果表明:温挤压精密成形快换模具系统适合于成形各类截齿,且成形齿体表面质量高、模具成本低、模具更换时间短,显著提高了生产效率。     

圆柱直齿轮温挤压精密成形工艺研究

采用温挤压精密成形技术，成功地研制出直齿圆柱齿轮零件，理论和实验证明，新工艺具有优质高效节材节能的特点，非常适合圆柱直齿轮，特别是大模数齿轮的精密成形。     

微型正挤压实验研究

为了研究晶粒尺寸对微型正挤压工艺的影响,设计微成形实验,在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体坯料进行了微型正挤压成形,获得了微小尺度下材料流动的特点及相关实验参数.实验结果表明:所成形的微型异径杆挤出端长度随着坯料晶粒尺寸的增大而增长;随着晶粒尺寸的增大,凸模的单位压力逐渐减小;但是成形过程中成形力变化趋势并不随晶粒尺寸的变化而变化.