基于Deform-3D的烟气轮机涡轮盘模锻模具设计与成形工艺研究

超高强度的waspaloy高温合金烟气轮机涡轮盘锻件是一个关键零件。主要从有限元模拟与试验分析的角度研究了YJ350型烟气轮机涡轮盘的锻造,并系统研究了合金在模具型腔内的流动规律和变形机理,获得了模具结构参数和工艺参数对锻造成形的影响规律。通过对上述影响规律的分析,提出了优化设计方案。经过对比试验发现,优化后的模具能有效地解决初始模具中的锻件锻后开裂的问题,锻件质量比用初始模具生产的锻件有明显的改善。     

基于Deform-3D的花键轴叉热锻成形工艺优化

针对花键轴叉锻件传统锻造工艺耗料多的问题,提出立式预锻、杆部热挤成形的预锻成形方法,给出了立式预锻的模具结构设计,并对热挤预锻模具进行了参数优化,解决了充填不足的问题,最终锻出低能耗、低料耗、高生产率的合格锻件。基于Deform-3D有限元分析软件模拟观察到花键轴叉锻件的成形过程,准确分析出缺陷形成的原因和工艺优化后锻件成形效果。通过实际生产验证了模拟结果的可靠性,在优化预锻件脱模斜度和终锻模具桥部参数后,生产效率提高至少20%,料耗节省约15%,终锻模具磨损量降低约25%,模具寿命得到明显提升。     

单齿履带板锻造工艺研究和模具开发

大节距260 mm单齿履带板属于异形薄板类锻件,是履带式工程机械车辆行走系统的关键部位。经过对产品特点的分析,提出了大节距单齿履带板锻造过程的工艺开发,在试验后确定了模锻工艺方案。根据产品锻造过程中受力情况和金属流动规律,设计开发出"预锻制坯"的半开半闭式模具和"终锻成形"的闭式模具,完成对单齿履带板的锻造生产。检测结果表明,锻件成形效果好,尺寸达到图纸要求,质量稳定,能够满足生产使用要求。     

商用铝合金轮毂法兰盘锻造工艺研究及参数优化

针对商用铝合金轮毂法兰盘的结构特点对锻造工艺及模具结构进行改进,将预锻过程中上、下模设计成波浪形,使材料在锻造过程中流动更加顺畅,终锻过程中材料的变形更加均匀,利用simufact软件对锻件的锻造工艺进行有限元模拟分析,并以模具温度、坯料温度、上模下压速度、摩擦因数4个工艺参数为因素,以成形载荷为目标函数,建立正交试验,确定最佳工艺参数。经验证,改进模具结构和参数优化后锻压成形力降低了20%,为实际生产加工提供参考。     

2024铝合金件精密等温锻造工艺研究

用H13热作模具钢制作了等温锻造模具,并采用等温锻造工艺对大型2024铝合金锻件挤压成形。先将铝合金板材预锻成预制坯,然后用20 MN液压机进行等温锻造。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,2024铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为11000 kN。等温锻造试验表明,等温锻造模具采用渗氧氮化热处理工艺后,可以提高模具的抗黏附性。在试制过程中,对等温锻造模具侧板圆角半径进行优化,比较R5,R10和R15 mm这3种圆角半径,测试后发现圆角半径为R15 mm的模具侧板可以更好地改善金属流动性,并减缓锻件与模具的粘结。此外,比较了两种等温锻造工艺,结果表明,通过预锻或第1道次终锻出现筋条大圆角,可以保证终锻后筋条充满。     

大型船用曲轴TR法镦锻成形缺陷分析与工艺优化

大型曲轴是大型内燃机的关键零件。针对我国大型船用曲轴锻造中存在的精度低、加工余量大等问题,采用DEFORM-3D软件对其TR镦锻过程进行了数值模拟仿真。通过模拟分析曲轴成形的塑性流动规律,找出了大型船用曲轴曲拐成形过程中的典型缺陷连杆颈和曲柄臂外侧折叠的成因。研究发现,弯曲下模和预锻模设计不合理是造成曲轴锻件折叠缺陷的主要原因;并在此基础上优化了锻件成形的工艺方案,从而为大型曲轴镦锻模具设计提供了科学依据。生产试验表明,采用新的模具结构设计方案,可以有效避免大型曲轴镦锻时的折叠缺陷,所成形的曲轴质量良好。     

基于Deform的剥皮齿热锻过程仿真及工艺参数优化

剥皮齿作为木材剥皮机的刀具,其在高强度作业下,要求硬度高、耐腐蚀性强。提出了采用锻造成形方式加工剥皮齿,并基于Deform-3D模拟软件分析了剥皮齿热锻工艺参数对锻造成形质量的影响,揭露了剥皮齿热锻过程的成形规律,验证了设备选型、锻造方案及模具设计的合理性。通过正交试验对热锻过程中的工艺参数设置进行优化,最终制定了坯料温度为1180℃、预锻上下模间距为3.0 mm、终锻上下模间距为3.3 mm、上模运动速度为500 mm·s~(-1)、摩擦因数为0.25的优化工艺参数组合。采用优化后的工艺参数组合方案,上模载荷相对于优化前降低了4.48%,提高了锻件的内部质量与模具的使用寿命。     

大型弯刀板锻件热锻成形仿真及工艺分析

针对大型弯刀板类锻件的高温自由锻工艺进行了研究分析,通过Deform-3D软件模拟了预制不等厚板坯成形弯刀板锻件的锻造过程,分析了成形过程中不同工艺参数对弯刀板锻件成形曲率的影响。同时,将再结晶模型和损伤累积模型集成到模拟过程中,预测了锻件内部的晶粒组织演化和损伤行为。结果表明：弯刀板锻件成形后的曲率半径/板宽比会随着预制坯内外侧厚度比和终锻进砧/板厚比的增大而增大,随着终锻料宽/板厚比的增大而减小。根据模拟结果,建立了各工艺参数与成形后弯刀板锻件曲率半径之间的预估关系。该工艺有利于提高材料利用率,改善锻件内部晶粒组织,并控制损伤开裂的发生。     

预压对大型铝合金壳锻件成形的影响

文章对某大型铝合金XB11壳锻件进行了成形工艺分析,并根据2618铝合金锻造特点,结合生产实际,制定了一套成形工艺方案。基于XB11壳锻件进行CAD参数化实体三维造型,根据有限元法基本原理,利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,对XB11壳锻件热成形工艺过程进行模拟。由初步模拟结果,分析研究了在成形过程中所出现的折叠缺陷产生的原因。通过进一步优化预压坯,获得了能够锻出合格锻件的合理预压形状。优化后的成形工艺方案经试验证明可行,为生产出高质量的大型铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

结合齿预锻件的精密锻造成形工艺探讨

汽车变速箱的结合齿精密锻造成形工艺是汽车零部件的一种新型制造工艺。为了解决热锻预成形时锻件定位凹槽对齿形充填及金属折叠的影响,应用数值模拟软件对结合齿精密锻造的预锻件成形工艺进行模拟研究。通过优化预锻工序模具的关键参数来降低终锻工序的载荷,使终锻工序载荷由28546 k N降到21883 k N。并进行了结合齿的热锻成形试验,试验结果表明,优化工艺参数后改善了结合齿锻件的充填质量并避免了折叠缺陷,试验结果与模拟结果相吻合,证明了该新工艺在实际应用中的可行性。     

轻卡转向节锻造工艺与模具设计

通过对轻卡转向节锻件的工艺分析,制定了合理的工艺方案。对锻件在生产过程中可能出现的问题进行了分析,提出了解决办法。还介绍了模具结构特点,合理设计了预终锻模型腔,并估算了终锻成形力,满足设备要求。通过试验锻造出了合格的锻件,验证了该工艺切实可行,模具设计合理可靠。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

一种车用法兰盘零件的锻造工艺研究及模具结构优化北大核心CSCD

为解决一种车用法兰盘零件传统制造工艺效率低、材料利用率低、生产成本高、产品使用性能差等问题,设计了一种3工位热模锻成形工艺,依次经预成形、预锻、终锻成形。为保证工艺质量,利用Deform-3D软件对法兰盘零件的成形过程进行了模拟,根据金属变形过程确定了工艺中的隐藏缺陷;对预锻模具结构进行了优化,提出了两种改进方案,同时依次进行了成形检验,并对比了改进后两种方案的终锻件的温度分布、预锻和终锻工位的锻造力及模具磨损情况。结果表明,改进后工艺可解决锻造缺陷,并且采用改进方案2,对法兰盘锻件质量的提高和模具寿命的延长更有帮助。最后,进行了法兰盘零件的热模锻试验,得到了符合预期的法兰盘零件,有效解决了目前面临的难题。     

TC4钛合金模锻件冲击性能与热处理工艺优化

针对生产中TC4钛合金模锻件冲击性能不合格问题,通过对原材料、锻造工艺、热处理工艺的综合分析试验研究,找出其影响因素并进行了改进性的工艺试验验证。通过调整锻造和热处理工艺参数,适当减少组织中的α相含量,较好地改善和提升了成品锻件的冲击性能。对预锻件进行终锻成形,对终锻件和机加工半成品零件进行了优化热处理,改善了所有在制品和半成品的冲击性能。经检测,其冲击性能均符合锻件技术标准要求。该方法可以为今后同类材料和结构的模锻件相似问题的解决提供可借鉴的方法。     

机械压力机上几种钛合金制件的精密模

介绍了在机械压力机上实现精密锻造的模具工装结构特点、精密锻造原理以及TC4钛合金玻璃润滑剂的防护特点;采用α β锻、β锻2种不同锻造工艺方案成功地实现了TC4钛合金人工髋关节和汽车连杆的精密模锻,并分析了不同锻造工艺对锻件组织和机械性能的影响。     

喷射成形超高强度铝合金构件等温锻造模具设计与工艺研究

随着航空航天工业的发展,对航空零件的材料和其成形工艺的要求越来越高,而喷射成形超高强度铝合金材料因其性能优良和价格低廉的特点而广泛应用于制造航空部件。在已有的喷射成形超高强度铝合金坯料的基础上,主要研究其等温锻造模具的设计以及等温锻造工艺对锻件质量的影响,并利用Deform软件模拟了航空用端盖锻件的锻造过程,对比3种模具锻造所得锻件性能,获得了锻件的最佳锻造温度、模具的最佳预热温度、以及成形压力等工艺参数,并通过实际的锻造试验进行了验证。     

离合器精密锻压模具设计与分析

在对离合器锻压成形工艺分析的基础上,提出了该零件的精密锻造工艺方案,介绍了该零件粗锻、精锻和冷挤压等成形工艺。根据锻件工艺参数进行了闭式锻压模具和开式冷挤压模具的结构设计,并且对模具工作过程的仿真模拟证明,所设计的模具结构合理、灵活可靠,工艺性较好,能保证产品质量。同时,提高了生产效率,降低了加工成本。     

薄煤层液压支架用大型柱窝模锻成形工艺及模具设计

针对薄煤层液压支架上大型、薄壁、高落差、高减重孔类柱窝锻件在锻造成形中易产生错移、球窝面及窝口变形、拔模后截距大、截面积突变明显、成形载荷大、模具寿命低的问题,提出一种新的锻造成形方式。通过采用曲面分模、模具型腔倾斜放置、渐变拔模、减少模具闭合高度等方法,实现了此类型柱窝的锻造成形及顺利出模。结果表明,通过对模具结构、模具材料、热处理硬度的合理设计,可以达到提高锻件质量、减小机械加工余量、减少打击次数、缩短打击时间、提高生产效率、降低生产成本的目的。通过长时间对大型模锻件成形工艺的研究,总结出锻造行业国家标准中没有的大型锻件的工艺参数。     

机械压力机上几种钛合金制件的精密模锻

介绍了在机械压力机上实现精密锻造的模具工装结构特点、精密锻造原理以及TC4钛合金玻璃润滑剂的防护特点;采用α+β锻、β锻2种不同锻造工艺方案成功地实现了TC4钛合金人工髋关节和汽车连杆的精密模锻,并分析了不同锻造工艺对锻件组织和机械性能的影响.     

新型TC21钛合金热处理工艺参数与显微组织演变的关系研究

TC21钛合金是新型的高强韧损伤容限型钛合金，其模锻件为网篮组织，锻后热处理工艺采用双重退火工艺。本研究采用金相法、SEM等方法系统研究了TC21钛合金模锻件的锻后热处理工艺和显微组织演变规律。试验分析了TC21钛合金模锻件锻后第1次退火加热温度、第2次退火加热温度和保温时间等工艺参数条件下的初生α相数量、形状以及网篮组织形貌特征的变化规律，为TC21钛合金模锻件获得高强、高韧和损伤容限优良综合性能奠定基础。