轮毂轴承外圈亚热闭式精锻成形技术

提出了轮毂轴承外圈的亚热闭式精锻成形工艺,与传统开式热模锻工艺比较,具有简化工艺、提高材料利用率、节约能源的优点。采用DEFORM-3D软件对轮毂轴承外圈的亚热闭式精锻工艺进行了数值模拟,分析了外圈亚热闭式锻造中金属流动、填充、载荷、应力、应变、温度及模具受力等问题。结果表明,当始锻温度为1 000℃,模具压下速度为20 mm/s时,采用该闭式精锻工艺能获得质量较好的外圈锻件。     

基于预成形设计和分流技术的锻造螺旋锥齿轮工艺改进和试验

齿形充满不充分和成形载荷过大是螺旋锥齿轮锻造近净成形的主要问题。利用弹塑性有限元法模拟螺旋锥齿轮从动轮一火两锻的半闭式锻造过程,提出通过优化预成形件面锥形状以改善轮齿端角隅部位填充不满的现象,运用正交试验优化设计方法,确定预锻件高度、圆弧弦高、圆弧弦角以及圆弧高点离轮齿小端的距离4个工艺因素对轮齿充满程度和成形载荷的影响规律,选出最佳工艺因素组合。在此基础上提出在轮齿小端设计分流腔的模具结构,以进一步改善齿轮小端角隅充满不理想的现象,对比分析两种工艺方案的成形载荷的峰值,分流锻造成形载荷减小了22.45%。在25MN电动螺旋压力机上进行锻造试验。通过数值模拟和试验结果的对比分析,验证了新工艺方案的有效性。      

中心楔块精锻工艺及数值模拟

在分析中心楔块锻造工艺的基础上，结合成形过程的数值模拟，优化精锻模具和工艺参数，解决了锻件表面质量和尺寸精度要求高的难点，成功开发出中心楔块精锻成形生产工艺。     

17Cr2Ni2MoVNb钢直齿轮精密锻造成形技术研究

研究了不同锻造比及正火温度对17Cr2Ni2MoVNb钢材料的力学性能、晶粒度及带状组织的影响,获得锻造比越大(变形量大),正火温度越高,带状组织及晶粒度越优;同时随着锻造比增加,屈强比有一定的下降趋势,这对于直齿轮精锻成形原材料尺寸的选择具有重要意义。通过分析不同锻造工艺对直齿轮精密成形的优缺点,开展直齿轮锻件及模具设计,以及直齿轮闭式锻造工艺仿真分析,完成了闭式锻造成形模具加工,并实现了直齿轮锻件的制造。结果显示,采用闭式锻造工艺可实现企业所用模数直齿轮的小批量生产制造,零件的锻造流线完整,符合锻造成形过程状态。     

具有双螺旋齿面的直锥齿轮冷摆辗成形过程的数值模拟与试验研究

为了获得高质量、高精度的直锥齿轮精密锻件,对具有双螺旋面齿形的直锥齿轮冷摆辗成形工艺进行了Deform-3D数值模拟分析和工艺试验研究。首先借助于Deform-3D有限元模拟分析软件对直锥齿轮冷摆辗成形过程进行数值模拟,分析其齿形的充填规律,获得在冷摆辗成形过程中齿轮内部的应力、应变分布规律;并在此基础上,制定了合理的冷摆辗成形工艺过程,确定了合适的坯料形状尺寸以及成形工艺参数。工艺试验结果表明,采用该冷摆辗成形工艺得到了齿面表面质量高、齿形精度高、加工余量小、无裂纹和折叠、充填饱满的高质量双螺旋齿面直锥齿轮锻件。     

直齿圆柱齿轮的半精锻试验研究

本文比较了齿轮精锻工艺与半精锻工艺。分别用塑性泥和铅作模拟材料对直齿圆柱齿轮进行了半精锻试验，测定了精锻的变形载荷和锻件的顶出力，定量描述了锻件的充满程度。试验结果表明，采用浮动凹模设计，可改善模膛的充填性能，降低终锻变形力     

直齿圆柱齿轮的半精锻试验研究

本文比较了齿轮精锻工艺与半精锻工艺。分别用塑性泥和铅作模拟材料对直齿圆柱齿轮进行了半精锻试验，测定了精锻的变形载荷和锻件的顶出力，定量描述了锻件的充满程度。试验结果表明，采用浮动凹模设计，可改善模膛的充填性能，降低终锻变形力。     

叶片锻造过程模拟与工艺优化

模锻锤锻造具有灵活、成型速度快、生产效率高、生产成本低等优点,现探索高温合金叶片在模锻锤上的成型方式,探究锤锻叶片的合理生产工艺。利用刚黏塑性有限元法对叶片锤锻过程进行了有限元数值模拟,分析得到导致锻件局部充填不足的原因,即预制坯形状尺寸不合理和下料规格过小。根据锻造缺陷分析结果,提出了避免局部充填不足缺陷出现的工艺方案,即优化预制坯形状、增加下料重量,并对优化方案进行数值模拟,模拟结果证明优化方案可有效避免锻件未充满缺陷的产生。     

轴承套圈锻造工艺过程数值模拟研究

采用数值模拟技术对圆锥滚子轴承套圈闭式锻造成形过程进行了数值模拟,分析了成形载荷、速度场及等效应力等。并对闭塞式成形工艺过程进行了模拟与分析。对锻造工艺进行了改进,提出了轴承套圈旋压成形工艺。结果说明,闭塞式成形工艺成形的轴承套圈,等效应力应变分布较均匀,金属流线沿轮廓合理分布,但成形载荷高,对设备要求高,发现旋压成形工艺可以提高生产效率和产品质量,并对轴承套圈锻造生产具有广泛的适应性。     

直齿轮精锻成形新工艺及试验研究

与精锻成形工艺相比,传统的切削加工方法加工直齿轮具有诸多弊端。而当前提出的闭式镦挤成形工艺载 荷过大,严重制约着精密成形直齿轮工艺的实用化。提出采用预锻分流区一分流终锻新工艺精密成形直齿圆柱齿 轮,设计了能够进行多种组合的精锻成形试验模具,并对空心管坯和实心圆柱坯进行了传统的闭式镦挤和新的分 流成形工艺试验,试验结果表明:与传统的闭式镦挤和现有的圆柱直齿轮成形工艺对比,提出的成形工艺工序简 单,终锻后齿形充填饱满,端面平整,而且成形载荷降低了37％以上,具有生产实用化的前景。     

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。     

车桥桥壳锻造成形过程的数值模拟分析

针对车桥桥壳精锻成形难度大的问题,利用DEFORM-3D软件对桥壳的锻造成形过程进行模拟仿真分析。讨论了锻件坯料尺寸形状对其成形性的影响,分析了成形过程中等效应力、应变分布以及载荷行程曲线,研究了锻件形状对金属材料流动规律的影响,利用研究结果优化模具结构及工艺参数,并在实际生产中验证了工艺方案的正确性。     

单榫头叶片叶身精锻成形规律

利用自行开发的叶片锻造过程三维刚粘塑性有限元模拟系统对单榫头叶片精锻过程进行了模拟分析,揭示了其叶身精锻成形规律,并以塑泥为模拟材料,采用物理模拟的方法对其进行了试验验证。三维有限元数值模拟结果与物理模拟结果的良好吻合表明了单榫头叶片精锻过程三维数值模拟结果的可靠性。该研究对叶片精锻过程的预成形毛坯的优化设计具有重要的指导意义。     

飞机翼身接头模具设计及等温锻造工艺模拟

利用Pro/E软件进行了飞机翼身接头锻件设计及模具三维造型,通过QForm2D/3D仿真平台对7085铝合金翼身接头缩比件进行等温锻造成形工艺模拟试验,获得了锻件的应力场、应变场、温度场、最大载荷和锻件成形过程金属流动规律,并优化了工艺方案,即在锻造温度为450℃和液压机下压速度为0.2mm/s时,保证飞机翼身接头缩比件充填完好,从而有效避免出现涡流、折叠以及穿流等缺陷问题。     

连接盖锻造过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对连接盖的锻造过程进行了数值模拟。模拟结果表明，锻造时金属首先充填轴套部分，然后开始充填凸耳，在充填的最后阶段将出现金属回流现象，导致折迭缺陷产生。根据模拟结果，成形方案中增加了一道预制坯工步，通过预制坯在凸耳处聚集足够体积的金属，保证锻造时凸耳与侧筋同步充填，避免折迭缺陷产生。     

钛合金复杂件等温锻造研究

针对TC4钛合金非对称变截面复杂件在加工过程中锻造温度范围窄、充型能力差、容易产生皱褶等问题,研究了TC4钛合金等温锻造的工艺过程,并采用DEFORM 3D有限元软件进行了数值模拟。结果表明:采用等温锻造工艺,成功的锻造出了某钛合金复杂件,且该锻件轮廓清晰,表面光洁,尺寸精度高;该锻件金属流线分布合理,组织性能超过了常规锻件;该锻件材料用量相对普通锻件材料用量可减少60%。通过软件模拟,了解锻件成形的应力应变及行程载荷等情况。     

轴承盖镦环成形工艺

1.轴承盖镦环成形工艺的确定 多年来,我厂生产的轴承盖锻件(锻件图见图1)一直采用闭式套模成形工艺(闭式套模见图2)。其锻造变形力大,锻锤平砧磨损严重,连皮金属损耗大,模具寿命短。为此,我们从降低锻造变形力、减少连皮损失入手,采用了镦环成形工艺,效果良好。     

斜齿圆柱齿轮冷精确成形数值模拟研究

为了降低斜齿圆柱齿轮精确成形力,在对闭式墩挤成形齿轮分析和分流锻造原理的基础上,提出了双向可控镦挤成形工艺方案,并用有限元软件Deform-3D对此工艺的成形过程进行了数值模拟分析。模拟结果表明:与传统的闭式模锻相比,可明显降低成形力,是适用于斜齿圆柱齿轮精确成形的有效工艺方案。     

档位齿轮精锻成形数值模拟与工艺研究

采用DEFORM软件对摩托车档位齿轮进行温精锻成形工艺数值模拟分析,并采用专用模具进行温精锻工艺的实验研究,结果表明,闭式温精锻工艺与模具设计合理,数值模拟分析准确。     

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。