预制坯对航空类铝合金H型锻件截面组织流线的影响

针对航空类铝合金H型锻件成形过程出现的穿流、变形不均匀等缺陷,以Deform软件为平台,研究不同筋部高宽比预制坯对铝合金H型锻件成形过程中金属流线及晶粒尺寸的影响。研究结果表明,预制坯高宽比越小,锻件出现穿流缺陷越严重;预制坯高宽比越大,锻件出现穿流的几率越小,但锻件截面晶粒尺寸分布越不均匀。     

基于傅里叶描述子的预成形设计

为了解决轴对称锻件的预成形设计问题,提出了一种基于傅里叶变换理论的预成形设计方法。在此设计方法中,预制坯的形状可以使用初始坯料形状和终锻件的形状在傅里叶空间进行加和,并且可以通过控制加和的权重系数来控制预制坯形状对终锻件的逼近程度。将初始坯料形状和终锻件形状进行傅里叶变换,可将欧氏空间中的平面轮廓形状转化为傅里叶空间中的傅里叶描述子,将初始坯料形状和终锻件形状的傅里叶描述子加权相加后进行傅里叶逆变换,以生成的新形状作为预制坯的形状。最后,用一个轴对称锻件对算法进行测试,测试结果表明:锻件填充完整、等效应变均匀,没有折叠等缺陷。     

基于静电场的筋板状铝合金锻件预成形设计

筋板状铝合金航空锻件在成形过程中常因预制坯结构设计不合理而导致穿流。针对此问题,以某H型铝合金锻件为对象,基于相似性原理,提出一种预制坯直接设计方法——静电场法。借助ANSYS软件,首先通过静电场模拟设计7组试验预制坯;然后利用有限元软件分别对试验方案的成形过程进行数值仿真;最后通过比较各个方案的穿流倾向性、成形载荷、等效应变速率以及等效应变等指标,确定最佳预制坯方案。研究发现:采用静电场设计的预制坯成形结果均优于传统设计,电势值ζ=0.125 V的预制坯成形过程中,在满足充填性要求的同时,其穿流倾向性最小,并且成形载荷相比其他方案也最小。     

粉锻件预制坯的设计

讨论了粉锻件预制坯的设计内容-预制坯密度的选择、形状和尺寸的设计，讨论了粉锻件预制坯的分类-简单形状预制坯和近似形状预制坯，讨论直齿轮、伞齿轮、法兰件和长轴类粉锻件预制坯的设计。     

航空铝合金构件预制坯工艺优化研究

在刚—粘塑性有限元及模锻技术理论的基础上,采用Deform-3D软件对航空铝合金锻件成形过程进行数值模拟.分析了不同形状预制坯对充填行为、载荷、温度以及流线的影响.结果表明:7075铝合金在凸模速度为2mm/s,坯料初始温度为430℃,摩擦因子为0.3的条件下,采用某预制坯能够成形出高质量锻件.     

高强铝合金复杂锻件等温可分凹模精密模锻成形工艺研究

以某高强铝合金复杂锻件为研究对象,通过锻件工艺性分析,选用了等温可分凹模模锻精密成形工艺作为其制备工艺,采用热力耦合有限元分析方法对新成形工艺的终成形、预成形、拍扁等3个工序进行了模拟分析。终成形模拟结果表明:具有基本几何特征的预制坯成形后在多个位置形成折叠。通过平面应变有限元模拟获得了这些折叠产生的机理,给出了可分凹模模锻工艺中复杂锻件预制坯设计的基本原则,并优化了预制坯几何外形。工艺试验结果表明,采用修改后的预制坯和新成形工艺制备的锻件无缺陷,其尺寸精度、表面粗糙度等质量指标优于传统开式模锻件。     

TC17钛合金压气机前轴颈锻件β锻造工艺优化

采用有限元模拟分析了TC17钛合金压气机前轴颈锻件原工艺的成形过程,发现原工艺的预制坯采用棒材局部镦粗的成形方式不合理,造成了锻件轮盘部位应变过大,杆部应变过小,各部位组织不均匀。通过优化预制坯结构,采用饼坯挤压成形工艺后,显著地改善了锻件应变的均匀性和组织的均匀性,高倍组织为典型的网篮组织,β晶粒得到明显拉长,且晶界α相出现弯折。力学性能测试结果表明,优化后锻件各部位的室温拉伸性能、硬度和低周疲劳性能差异较小,满足相关技术标准的要求。     

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。     

紫铜风口前帽锻件成形工艺分析及模具设计

为提高紫铜风口前帽产品的力学性能，提出采用塑性加工方法对其铸造预制坯进行局部成形，通过有限元分析和模拟，给出了合理的预制坯形状尺寸和模具结构，并根据生产实际，设计了风口前帽锻件局部成形模具，经生产实际验证，取得良好效果。     

基于计算机仿真技术的大型铝合金锻件的成形均匀性分析

通过对大型铝合金锻件特点及成形工艺分析,设计出两种预制坯。并使用有限元软件对锻件成形过程进行了模拟,分析了不同预制坯对成形载荷、应力应变均匀性、晶粒均匀性和成形后飞边分布的影响。结果表明,采用预制坯2成形有利于提高坯料的流动均匀性,能较好地改善成形的均匀性,消除成形中可能出现的缺陷。结果得到了实验验证。     

某复杂承力构件等温挤压成形工艺的优化

通过对某复杂承力构件等温挤压成形结果的分析,发现在常规等温挤压方法下锻件的部分区域有充不满现象.对此,经过对成形工艺和模具设计的改进,大大改善了成形效果.试验结果表明:通过增加预制坯工序,可以有效地优化锻件口部的成形效果;适度增加锻件底部厚度和改进垫板,可以有效政善底部的筋部充不满现状.     

基于有限元法优化离合器毂体壳模锻工艺

离合器毂体壳是一带有内外台阶深筒件,锻造成形难度大.依据深筒件的几何特征,利用轴对称有限元模拟分析方法对其锻造成形过程进行了模拟,证明了利用开式模锻成形时,在深筒部位充不满;提出先锻造预制坯来合理分布终锻模膛中坯料金属,然后再开式模锻的成形方案;分析了在成形过程中预制坯形状和倾斜角度是产生充不满和折叠的原因;通过分析,得出了在终锻成形过程中不会产生折叠和充不满的预制坯的形状及角度范围,其范围是11.3°～20.5°和32.9°～45.0°.其结果为优化工艺设计,缩短产品试制周期,生产出合格质量的锻件提供了科学依据.     

基于DEFORM-3D的铝合金锻造成形过程的计算机优化研究

针对某航空弧形锻件的形状特点,结合实际生产提出一套成形工艺方案。利用有限元数值模拟软件DEFORM分析了预制坯形状对成形的影响和成形过程的2个阶段,并对锻造速度、摩擦因数、始锻温度对终成形载荷的影响规律进行了研究。通过分析和研究得出了合理的坯件形状及成形工艺参数,消除了可能出现的缺陷,并有效地降低了成形载荷。研究结果得到了验证。     

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。     

轿车转向节闭塞挤压成形过程研究

文章提出了轿车转向节精密成形新工艺。针对挤压带式闭塞挤压精密预制坯的成形过程,以DEFORM软件为工具,研究了冲头形状、挤压带长度、模具工作温度、润滑等条件对成形工艺的影响,确定了成形过程中需采用的工艺参数。采用该工艺不仅能提高材料利用率,还能够降低挤压力和提高模具使用寿命,对于其它复杂枝杈类锻件的成形,具有重要的指导意义。     

基于一种预制坯形状下铁座多向锻造成形缺陷分析

设计了某预制坯形状下的铁座多向锻造成形工艺,通过工业试验得到了铁座样件,针对铁座零件在多向锻造成形过程中产生的折叠、毛刺等缺陷的产生原因进行了分析。通过建立有限元模型,选择合理的模拟参数,采用Deform体积成形软件对铁座多向锻造成形工艺过程进行数值模拟,并结合Deform软件后处理中的点跟踪功能对成形过程中金属的流动规律进行了有限元分析。结果表明:铁座样件粗大毛刺产生的根本原因是试验模具结构设计不合理导致的成形上模合模力剧增,增加量高达3776.82 k N,成形载荷超出了设备的能力范围,使模具在成形过程中未完全打靠;铁座折叠缺陷产生的临界压下量为14 mm,试验过程中9 mm的压下量不足以产生折叠缺陷,折叠缺陷产生的根本原因是热态下铁座预制坯两侧体积块与上模的初始装配间隙过小,上模下行与预制坯一接触便产生了干涉。针对铁座样件缺陷产生原因的分析提出了解决方案,并在模拟条件下得到了成形良好的铁座锻件,验证了预制坯形状的合理性及成形工艺的可行性。     

螺旋伞齿轮复动闭式模锻模具

通过对小锥角螺旋伞齿轮塑性成形金属流动的分析，设计了螺旋伞齿轮预制坯形状和在通用压力机上使用的复动闭式模锻模具，成形出小锥角螺旋伞齿轮锻件。揭示了使用复动闭式模锻模具成形小锥角螺旋伞齿轮的可行性。     

汽车前指梁多工步成形模拟及试验研究

基于有限元分析软件eta/DYNAFORM,对汽车前指梁的弯曲成形、预成形及内高压成形工艺过程进行了数值模拟。在弯曲成形工步中,研究了管坯各个弯曲位置在相同弯曲半径、不同弯曲角度下的壁厚分布;在预成形工步中主要分析了预制坯形状对前指梁内高压成形的影响;在内高压成形工步中,研究了优化后的预制坯形状对最终成形零件成形缺陷的影响。基于有限元模拟结果,分别进行了弯曲成形、预成形和内高压成形试验。研究结果表明:预制坯形状是决定前指梁内高压能否顺利成形的重要因素;通过改变预成形模具的结构形式,可以得到合理的预制坯形状,避免内高压成形过程中缺陷的产生。实际成形试验结果与数值模拟结果基本一致。     

基于相似原理和CAE软件某齿轮的预制分析

基于相似原理,采用静电场模拟齿轮预制成形过程,并选取了等势线电压为0.1 V、0.2 V和0.3 V的3条电势线作为齿轮预制坯3种不同的方案,借助CAE软件对3种不同预制坯形状进行了模拟分析,通过模拟分析与实验研究比较成形载荷的大小及最终充填情况,最终确定了选择等势线为0.2 V时为齿轮的最佳齿轮预制坯形状。     

外链片摩擦压力机模锻工艺

高强度模锻链外链片如图1所示。该零件形状复杂,成形难度较大。某厂采用自由锻锤制坯、摩擦压力机终锻成形,在制坯、成形工艺、模具结构型槽设计和设备使用技术等方面采取了有力措施,消除了锻件折叠缺陷,保证了锻件的质量,满足了大批量生产的需要。