30MN双柱下拉式快锻机组简介及摔圆模模架设计与应用

大型轴类锻件是重型设备中的关键部件,其中锻造液压机、全液压操作机等锻造设备经计算机控制后组成的锻造系统以及应用合理的自由锻造工艺为获得性能优良的锻件毛坯提供了保证,在此对30MN双柱下拉式快锻机组作了简介。合理使用摔圆模对锻件精整,有益于提高大型轴类锻件的表面质量、降低大型轴类锻件的机械加工量。当锻造车间轴类产品发生改变时,只制造上模和下模并与现有的模架装配即能满足锻造使用要求,这有利于降低模具的制造成本和使用成本,同时提高车间对锻件生产快速响应的要求。     

模锻件少无氧化加热法的探讨

在锻造行业中，模锻件毛坯在加热过程中如何避免表面氧化的问题是锻造行业技术革新与技术改造的重要课题。本所介绍的加热方法及加热设备将有助于这一问题的解决。     

关于模锻的分析

模锻和自由锻是锻造的两大类,它们是锻造过程的主要支柱。锻造的目的是使坯料成型及控制其内部组织性能达到所需要的几何形状、尺寸及品质的锻件。随着现代工业的发展,模锻在制造业仍占有重要的地位。模锻件占的比例说明了一个国家的生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品质量在国际竞争中的地位。     

胎膜在设计、制造、使用与维修中的几个问题

本文从锻件的设计入手,介绍了胎膜的选材、制造及使用维护方法,提出胎膜在制造过程中,通过正确选用锻模结构及原材料,采取合理的锻造和热处理工艺,将有利于提高模具的寿命,降低锻件成本,提高生产效率。     

叉头一模两件预成形过程的数值模拟分析

锻造成形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程,有限元法是用于锻造成形过程模拟中一种有效的数值计算方法.通过数值模拟技术分析叉头锻件改成一模两件的预成形过程,优化预成形模具型腔,获得合理的生产工艺,达到提高原材料利用率和生产班产量,并获得合格终锻件的目的.     

液压模锻锤的自动控制

液压模锻锤是一种节能、高效、劳动条件较好的锻造设备。由于锻件种类繁多,要实现液压锤的自动控制,需要其控制系统有较大的灵活性和可扩展性,能够很方便地随着不同锻件的工艺操作要求改变控制过程。本文提出了4吨米液压锤的一种自动控制方案。该设计采用了可编程序控制器,已在该锤样机上试用,获得了满意的结果。     

井口装置用模锻件的工艺要求与力学性能

井口装置用模锻件的材料力学性能非常重要,一旦因零件力学性能失效造成安全事故,其后果往往是相当严重的,不仅会对环境造成影响,甚至还会给人的生命及经济财产带来巨大损失。因此保证井口装置中关键零部件材料力学性能是非常必要的。本文通过举例API 20C标准对模锻件的要求,从工艺要求方面阐述如何从原材料、锻造以及热处理三方面保证井口装置用模锻件的力学性能,以及如何验证其力学性能是否满足要求。     

踏板杠杆锻造工艺及模具设计

本设计的零件为踏板杠杆锻造,经过对零件进行工艺性分析,完成踏板杠杆锻造设计与制造,经分析该锻件需要五道基本工序,即:自由锻上拔长,模锻上锤锻(滚挤、弯曲、终锻),切边模上切边,校正模校正,精压模精压。通过对可行性方案进行比较,最后确定该零件的最佳工艺方案。分析了模锻技术应用现状、国外新技术、模锻成形关键点及其制造工艺方案,介绍了制坯工艺、成形模具设计以及模锻工艺要点。同时也说明采用多工序组合方法制定工艺,依据金属塑性流动规律设计模具,在确保锻件成形精度和内在质量的前提下探索连接环锻件模锻成形技术。     

直齿锥齿轮锻件切边模齿廓曲线拟合

根据直齿锥齿轮精锻件切边模刃口理论齿廓曲线的参数方程 ,对切边模齿形曲线进行了圆弧拟合并推导出了拟合误差计算公式 ,并通过对BJ130行星齿轮精锻件切边模齿形的拟合 ,证明了此方法具有极高的拟合精度。本文提出的拟合法可以推广到其它锥齿轮和圆柱齿轮精锻件切边模的设计和制造中 ,结合CAD/CAM技术可以实现切边模的线切割加工     

大型模锻压机极低速驱动系统的仿真建模、实验验证与性能分析

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的静-动交替变换的摩擦特性以及工艺过程和装备运行之间关联作用的基础上,建立基于AMESim与Simulink的大惯量模锻装备低速锻造过程的联合仿真平台,通过实验验证该仿真平台的有效性与精确性,实现低速锻造过程的仿真建模。利用该平台对系统性能的影响规律进行研究,首先揭示了材料成形过程对系统低速性能的影响规律:比较流变特性参数对系统驱动能力的影响程度。研究结果表明:材料参数对系统的驱动力影响由大至小依次是物理化学性质常数y、强度系数c、材料硬化指数n与应变速率敏感性指数m;其次,研究了摩擦力对低速爬行的影响规律。导致低速爬行的2个条件是实际速度接近摩擦的临界速度以及最大静摩擦力与库仑摩擦力的差值太大。这些规律可为大惯量装备的极低速稳定运行提供基础与保证。     

带中间法兰的大型轴锻件的锻造工艺研究

介绍了带中间法兰的大型轴锻件的锻造工艺。通过设计不同模锻工艺,并利用有限元法进行数值模拟仿真分析与对比,确定了模锻新工艺,收到良好效果。     

Semisolid die forging process,microstructures and properties of AZ31 magnesium alloy mobile telephone shells

A semisolid slurry of AZ31 magnesium alloy was prepared by vibrating wavelike sloping plate process,and the semisolid die forging process,microstructures,and properties of the magnesium alloy mobile telephone shell were investigated.The semisolid forging process was performed on a YA32-315 four-column universal hydraulic press.The microstructures were observed by optical microscopy,the hardness was analyzed with a model 450SVD Vickers hardometer,the mechanical properties was measured with a CMT5105 tensile test machine,and the fractograph of elongated specimens was observed by scanning electron microscopy (SEM).The results reveal that with the increase of die forging force,the microstructures of the product become fine and dense.A lower preheating temperature and a longer dwell time are favorable to the formation of fine and dense microstructures.The optimum process conditions of preparing mobile telephone shells with excellent surface quality and microstructures are a die forging force of 2000 kN,a die preheating temperature of 250℃,and a dwell time of 240 s.After solution treatment at 430℃ and aging at 220℃ for 8 h,the Vickers hardness is 61.7 and the ultimate tensile strength of the product is 193MPa.Tensile fractographs show the mixing mechanisms of quasi-cleavage fracture and ductile fracture.     

Semisolid die forging process,microstructures and properties of AZ31 magnesium alloy mobile telephone shells

A semisolid slurry of AZ31 magnesium alloy was prepared by vibrating wavelike sloping plate process, and the semisolid die forging process, microstructures, and properties of the magnesium alloy mobile telephone shell were investigated. The semisolid forging process was performed on a YA32-315 four-column universal hydraulic press. The microstructures were observed by optical microscopy, the hardness was analyzed with a model 450SVD Vickers hardometer, the mechanical properties was measured with a CMT5105 tensile test machine, and the fractograph of elongated specimens was observed by scanning electron microscopy (SEM). The results reveal that with the increase of die forging force, the microstructures of the product become fine and dense. A lower preheating temperature and a longer dwell time are favorable to the formation of fine and dense microstructures. The optimum process conditions of preparing mobile telephone shells with excellent surface quality and microstructures are a die forging force of 2000 kN, a die preheating temperature of 250℃, and a dwell time of 240 s. After solution treatment at 430℃ and aging at 220℃ for 8 h, the Vickers hardness is 61.7 and the ultimate tensile strength of the product is 193 MPa. Tensile fractographs show the mixing mechanisms of quasi-cleavage fracture and ductile fracture.     

考虑锻件塑性变形的锻造系统动力学建模

提出了一种改进的锻造系统动力学建模方法,采用能够考虑锻件塑性变形的弹塑性离散弹簧模型模拟锻砧和锻件之间的接触行为.结合有限元法和拉格朗日方程建立了锻造系统在锻压过程中的动力学控制方程.通过与商业软件LS-DYNA显式有限元模型的仿真结果以及其他的结果的比较,验证了所提出模型的有效性和优越性,研究表明接触边界条件对锻造系统的动力学响应影响明显,在精确的响应计算中锻件的塑性变形效应不可忽略.     

锻模设计知识管理系统的规划与实现

针对锻模行业中普遍存在的知识利用率不高、知识资源流失严重的现象,按功能不同将锻模设计知识进行梳理并分为5大知识模块,基于J2EE平台建立支持锻模产品设计的知识管理系统．进一步对知识形式划分为数据型、规则型等6大类,分别提出了知识的表示方法．分别从深层知识和浅层知识2个方面开发知识获取方式,构建数据和知识结合、常规数据处理与基于知识的处理结合的广义知识库系统．最后以整体锻模为设计对象,提出知识管理系统和CAX设计自动化系统集成与融接模型．     

Study on co-simulation model of forging manipulator based on virtual prototyping

Based on the characteristics of integrated virtual prototype technology,the mechanical system sub-model,the hydraulic system sub-model and the control system sub-model of a forging manipulator system have been built using a variety of software,and a forging manipulator multidisciplinary cosimulation model has been also built using a method of simulation models interface.Then the simulation and experiment are finished,and the result of the experiment is in good agreement with the result of the simulation.It shows that the co-simulation model established can simulate accurately parameter changes in real time during the moving of the forging manipulator such as displacement,velocity and pressure flow,which is of important significance for the optimized design of the forging manipulator system to establish the models.     

复杂盘饼类锻件等温精密塑性成形数字化设计

以铝合金环形座锻件为例,采用数字化技术进行了复杂盘饼类锻件等温精密成形工艺及模具的设计,实现了模具设计制造的一体化,提高了模具的设计质量和加工精度,缩短了模具设计和制造的周期,降低了生产成本．通过有限元模拟和实验相结合,分析了复杂盘饼类锻件成形时的金属流动规律,研究了成形方案对成形质量的影响,并采用优化工艺获得了尺寸精度高、质量合格的7A09铝合金复杂盘饼类锻件．研究结果表明,采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的折叠缺陷．     

Influence of semisolid forging ratio on the microstructure and mechanical properties of Ti14 alloy

The present work is focused on the microstructure and mechanical properties of Ti14 alloy with different semisolid deformation ratios during forging tests. The results revealed that the forging ratio had a significant effect on the precipitation of the alloy. Fewer plate-shaped Ti₂Cu tended to precipitate on grain boundaries with higher forging ratios, and finally the plate-shaped Ti₂Cu formed precipitate-free zones along grain boundaries with a forging ratio of 75%. The precipitation on grain boundaries was found to be controlled by a peritectic reaction. Large forging ratios accelerated the extrusion of liquid and resulted in less liquid along the prior grain boundaries, which reduced the peritectic precipitation in this region and formed precipitate-free zones during re-solidification. In addition, increasing the forging ratio could accelerate dynamic recrystallization, which is favorable for improving the semisolid formability. The tensile ductility increased with increasing forging ratio, and a mixed fracture mode, involving both cleavage and dimple fracture, was observed after forging with a forging ratio of 75%, which is attributed to the presence of precipitate-free zones formed along grain boundaries during semisolid processing.     

主动螺旋伞齿轮闭塞模锻物理模拟

根据金属流动趋势设计了主动螺旋伞齿轮的预制坯;开式模锻螺旋伞齿轮试验结果显示,模具结构复杂,所产锻件有飞边;采用闭塞模锻成形了螺旋伞齿轮铅试件,揭示了闭塞模锻主动螺旋伞齿轮成形过程,说明了用闭塞模锻工艺成形主动螺旋伞齿轮的可行性;通过铅试件网格试验,揭示出在闭塞模锻中金属内部质点的流动规律、金属流线分布趋势及纤维状况,说明了锻造齿轮内在质量高的原因;提出采用局部加热,以工件柄部代替大端冲头,设计大、小端双动冲头闭塞模锻模具的创意．研究结果表明,螺旋伞齿轮闭塞模锻铅试样物理模拟对该类零件精密成形工艺制定及模具设计具有重要指导意义．     

重型燃机叶片锻造过程数值模拟与工艺优化

高温锻造过程中,坯料内的温度场、应变场等热力参数对锻件内的裂纹损伤和微观组织有重要影响. 利用刚粘塑性有限元法,对某重型燃机叶片的锻造过程进行了有限元数值模拟,得到了锻造过程中锻件内温度场、应变场以及锻造载荷随时间的变化规律,并在此基础上结合裂纹损伤和修复机制以及再结晶组织演化规律,提出了一种优化的锻造工艺方案. 即在终锻尺寸上公差基础上欠压4 mm进行预锻,预锻温度1 160 ℃,终锻温度1 120 ℃. 实际锻造工艺试验验证了工艺方案的可行性,为该工艺的工程应用奠定了科学基础.