大型曲臂锻件模锻成形工艺模拟研究

针对大型曲臂锻件的结构特点和性能要求,提出采用了预锻-终锻两步成形方法模锻成形大型曲臂锻件。采用DEFORM-3D有限元软件对此工艺方法的成形过程进行模拟,并对应力、应变、温度场的分布特点和时间-载荷曲线进行分析。结果表明,采用此方法能够在8万吨水压机上饱满成形大型曲臂锻件,得到金属流动合理、锻造流线完整的锻件。     

控制锻件变形均匀性和变形力的锻造预成形多目标优化设计

以影响锻件质量的重要因素--锻造预成形模具形状为研究对象,对锻造过程展开同时包括锻件变形力和变形均匀性两个方面的优化设计的研究.研究目标是使锻件变形最均匀的同时变形力最小,即获得变形均匀性和变形力综合性能最好的终锻件.基于有限元数值模拟方法,采用有限元灵敏度分析方法,首次对同时控制锻件变形均匀性和变形力的锻造过程预成形进行多目标优化设计研究.给出总目标函数和各子目标函数的表达形式,并详细推导各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度.利用自行开发的程序,对断面为H形的轴对称锻件进行预成形多目标优化设计,给出优化过程中总目标函数及各子目标函数、预成形模具形状、预成形件形状及终锻件等效应变和y向应力的分布变化情况.结果表明,通过对预成形模具形状进行优化设计,总目标函数、变形均匀性子目标函数和变形力子目标函数分别下降了13%,33%和6%左右,达到了同时对锻件变形均匀性和变形力进行优化的目的.     

基于数值模拟的锻造预成形优化设计系统集成

净形和近净形制造要求锻造预成形设计不仅要实现产品的形状,而且要实现材料、能耗、锻件质量等目标优化。仅仅依靠经验已不可能达到优化设计的要求,必须借助于数值模拟结果中包含的丰富的信息来指导设计。本文提出了基于数值模拟的锻造预成形优化设计系统框架,针对现有的设计和分析工具功能强大却相对独立的特点,提出了可实现预成形优化设计的设计和分析工具集成的方法。     

基于有限元逆向模拟技术的预成形模具设计

介绍了基于刚一粘塑性有限元方法的正向和逆向模拟技术,并将该技术应用于链轨节锻件的复杂锻造工艺的预成形设计,实现了从理想形状的终锻件设计预成形件和预成形模具的目标。所设计的预成形件和预成形模具降低了终锻模具的磨损,提高了材料的利用率,保障了预成形件在后续模具中的定位稳定性,井应用于生产实际,取得了较好的经济效益。     

圆盘锻件纯形状锻造模具优化设计

在讨论圆盘锻件模具设计现状的基础上,提出了一种金属成形过程的有限元灵敏度分析方法和以此为基础的模具形状优化设计方法。对圆盘件锻造过程进行了灵敏度分析和模具形状优化设计。结果表明,采用优化设计的预锻模具,可得到侧面无鼓形的纯形状圆盘锻件,并且预锻模具形状光滑、简单、便于加工和锻造生产。为圆盘锻件的纯形状锻造模具设计提供了一种定量分析方法。     

玛格纳三爪突缘的模具设计新方案

本文阐述了玛格纳三爪突缘锻件的锻造工艺特点及成形压挤模膛在模具设计中的应用。该类锻件适宜采用成形压挤模膛代替预锻模膛工艺。在节约金属材料消耗、降低成本方面提供了成功设计的范例。     

基于变形均匀性的锻造预成形优化系统集成

预成形优化设计在锻造工艺设计中得到了广泛的应用,锻件的变形均匀性是衡量锻件质量的一个重要指标,提高锻件的变形均匀性以提高锻件的综合质量。本文以提高锻件变形均匀性为优化设计目标,采用基于灵敏度分析的正向模拟优化法对锻造过程的预成形模具形状优化系统集成进行了研究,给出了目标函数、设计变量及其灵敏度的表达形式,解决了优化模拟过程中的网格再划分问题,给出了优化系统的流程图并编制了相应的程序,最后,给出了一个优化设计的数值算例,取得了较好的优化效果。     

如何确定齿轮锻件是否需要预锻

有轮辐的齿轮锻件(见图1)在闭式模锻时是否能完全充满模膛,除了与设备吨位、锻造温度等因素有关外,关键在于金属在型腔中的预分布是否合理。如果预分布不合理,则锻件不能够在型腔中完全充满,这时应采取预成形工序以改善金属在型腔中的预分     

基于数据模拟的锻造预成形优化设计系统集成

净形和近净形制造要求锻造成形设计不权要实现产品的形状，而且要实现材料，能耗，锻件质量等目标优化，仅仅依靠经验已不可能达到优化设计的要求，必须借助于数值模拟中包含的丰富的信息来指导设计，本文提出了基于数据模拟的锻造预成形优化设计系统框架，针对现有的设计和分析工具功能强大却相对独立的特点，提出了可实现预成殂优化设计的设计和分析工具集成的方法。     

带肋板齿轮坯闭式热精锻成形工艺的数值模拟改进

针对某带肋板齿轮坯在原闭式热精锻成形工艺方案下充填不饱满的问题,借助Deform-3D软件模拟锻造成形过程中的金属流动情况,得出成形锻件在原工艺方案下不能充满的原因,在此基础上进行了工艺改进,并进行了试验验证。结果表明:原工艺因变形量过大,打击能量消耗过快,导致成形后期打击力不足,金属不能充满模具型腔;提出了增加预锻工序的改进闭式热精锻成形工艺,数值模拟结果显示改进工艺下的锻件充填饱满,未见锻造缺陷;试验结果与数值模拟结果吻合度较高。     

冷锻成形工艺概要（上）

温度越高金属材料变得越软,锻造成形就越容易。由于在900℃以上时,钢材表面的氧化急剧加快,因此,高温状态下锻件的精度差。另外,低温进行的冷锻,锻件精度好,强度也高,可锻造成形的压力高,无论是工具还是锻件,在锻造中都容易引起开裂。     

用曲柄热模锻压机床生产管线法兰件

在现代锻造生产中,为成批制造环形锻件,其中包括法兰锻件,一般采用3种可保证大致相同和足够高水平锻件质量的热变形方法:热模锻、辗扩、带预辗扩环形毛坯的热模锻。 热模锻法兰锻件一般用4道工序实现:镦粗、最终成形、冲孔和切边。这时锻件的尺寸和形状可达到所需精     

带双法兰钢半球壳锻件热拉伸成形工艺

按照模锻体积不变原理,锻造预成形毛坯与热拉伸成形工艺相结合的方法,压制出带双法兰的钢半球壳,从而可实现采用小吨位设备,制造出加工余量少的变截面带双法兰钢半球壳锻件。     

带管嘴异型圆板锻件成形工艺

某产品由于其锻件外形结构比较特殊,整体呈圆板形,在一侧带有一个入口管嘴,一个出口管嘴和两个人孔,且尺寸、位置各异,属于不对称结构件。而采购方要求该锻件的流线应尽可能保留,即全纤维锻造,这为该锻件的成形带来了极大的困难。经过综合考虑后决定采用胎膜锻成形该锻件。为此,应用Deform-3D软件对该异型圆板锻件的成形过程进行模拟分析,通过改进锻造方式,合理布置平砧的压下顺序,最终解决了锻件缺肉的问题。     

圆锥套圈合锻工艺分析

采用内外圈合在一起的锻造方法,可以同时锻造出圆锥滚子轴承的内圈和外圈,是一种值得推广的工艺,经对该工艺分析后指出,取消预成形工步,选择合适的内圈和外圈的体积比及改进成形模结构后,后,可以提高模具寿命和锻件质量。附图5幅。     

高氮不锈钢Cronidur30轴承套圈锻造工艺设计

介绍Cronidur30不锈钢的锻造特性,通过分析其锻造特点,优化Cronidur30轴承套圈锻造工艺参数,优化后锻造工艺为锻压成形工艺+辗扩成形工艺。避免锻件孪晶和晶粒粗大现象,使锻件合格率达到90%以上。     

锻造预成形多目标优化设计的研究

采用有限元灵敏度分析方法，首次对锻造过程预成形进行了多目标优化设计研究。多目标包括锻件的形状及其变形均匀性两个方面，优化设计的目标是使锻件的形状和变形均匀性综合性能最好。提出了新的无量纲的锻件形状子目标函数和变形均匀性子目标函数，并给出了总目标函数和各子目标函数的表达形式，并详细推导了各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度。应用该方法对截面为H形的轴对称锻件进行了预成形优化设计，取得了良好的效果。     

薄饼类锻件辗扩成形

如图1所示的锻件产品,可以通过不同种类锻造设备予以锻造成形,从综合考虑锻件成本来看,材料利用率、模具及动能的多少决定了锻件的利润多少,模锻成形中要去除飞边及连皮,材料利用率在75％以上;辗扩成形中只在制坯中去除连皮,材料利用率可达到90％以上。在生产中辗扩成形较模锻成形在模具投入及动能消耗上均减少20％以上,辗扩成形明显较模锻成形有优势。本文中仅针对辗扩设备生产薄饼类锻件产品的成形予以分析。     

在热模锻压力机上成形空间曲线分模四拐曲轴的工艺研究

曲轴是发动机的重要传动部件,其质量的优劣直接影响着发动机的使用性能。近年来,随着市场对发动机质量要求的不断提高,一些中、轻型汽车的发动机曲轴毛坯由以往的铸造成形逐渐改为锻造成形。这类曲轴锻件的加工余量、拔模斜度和错模量一般都要求较小,且精度要求较高。这就对锻造设备的导向精度,以及锻件的脱模手段提出了更高     

工艺条件对径向锻造中圆坯端部的影响

针对径向锻造使圆坯锻件的端部受到拉缩而产生的内凹现象,利用有限元分析软件,对圆坯径向锻造的成形过程进行数值模拟,对引起端面内凹现象的主要因素进行定量分析,以便改进成形锻造的工艺条件,提高金属利用率及锻件心部的锻造质量。