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。     

摇臂成形过程数值模拟

摇臂现阶段成形工艺多、生产效率低、劳动强度大,本文通过对摇臂三维几何模型的建立,采用辊锻制坯工艺,结合摇臂的形状特点,合理的设计弯曲模,对模锻成形过程进行数值模拟,分析了其成形缺陷。     

铝合金环形座锻件等温精密成形工艺研究

为选择合适的铝合金环形座锻件等温精密成形工艺,防止各种缺陷的发生,并使其获得合格的力学性能和抗应力腐蚀性能,采用有限元方法模拟了环形座锻件的成形过程。分析了成形时的金属流动规律,并通过预锻制坯和三次模锻工艺形成了外形完美、性能合格的高质量铝合金环形座锻件。结果表明,环形座外环壁表面处易受剧烈剪切变形而产生粗晶缺陷,因此应适当减小该处的坯料体积。坯料设计时应精确计算体积,避免多余金属过多引起终锻后期的大量金属外排,从而防止外环壁折叠缺陷的产生。通过采用多次模锻的方法在每次模锻后去除多余飞边和连皮,既可以减小下一阶段模锻成形过程中飞边桥部的阻力,降低模压力,又可以防止终锻时大量金属外排造成的折叠缺陷。     

某重型卡车前轴成形辊锻工艺设计与优化

针对某牌号重型卡车前轴锻件成形辊锻、模锻工艺调试中遇到的典型缺陷——工字梁充填不满开展研究,基于前期某锻造公司大量的生产调试数据和有限元分析软件,建立了前轴成形辊锻、模锻有限元分析模型;在此基础上,研究了工字梁充填不饱满缺陷的产生机理,重点分析了第3道次模具工字梁型腔部位的3个关键参数宽度B3、圆角R3、斜度A3对成形质量的影响规律,重新设计了前3道次辊锻模具工字梁部位孔型和尺寸,并完成了辊锻模具制造。生产结果表明,工字梁部位充填饱满,产品尺寸合格。基于数值模拟的设计方法有效增加了模具设计的准确程度,减少了模具修改次数,缩短了调试周期,保证了最终产品的质量。     

前轴成型辊锻工艺及三维有限元模拟

分析了前轴成型辊锻与模锻复合成形工艺的优点和工艺路线,采用刚粘塑性有限元方法对其成型辊锻过程进行了模拟,获得了辊锻成形流动过程和力能曲线,揭示了成型辊锻金属流动规律以及模腔设计和成形载荷之间的联系．通过成型辊锻各道次成形力与扭矩数值的比较,表明变形抗力是按辊锻顺序逐道增加的,对此进行了解释．将模拟锻件和实验锻件进行了对比,显示了金属流动的一致性和有限元模拟结果的正确性．实践证明,采用有限元技术研究前轴成型辊锻工艺,能减少工艺设计和工艺调试时间30％以上,有利于快速市场响应．     

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．     

自由锻-胎模锻联合锻造5t加长直柄吊钩的工艺研究

在某企业现有生产条件下,锻造5 t加长直柄吊钩时,采取对钩体部分进行自由锻拔长、弯曲制坯,胎模锻终锻成形;对柄部采取摔模拔长成形的联合锻造工艺,并根据工序间的衔接关系合理设计工序间尺寸,解决了过长的柄部给锻造过程带来的困难与不便,获得了机械性能和几何尺寸符合国标要求的产品。     

液态模锻成形的2A14履带板性能分析

采用液态模锻成形工艺，成形出某特种车辆2A14履带板；然后分析其金相组织，测试其耐磨性、力学性能和凸起部位的硬度。结果显示，经过热处理后，强化相大量弥散分布在晶粒内部和晶界之间，质点产生晶格畸变，履带板强度和硬度明显提高，抗拉强度提高602%，屈服强度提高626%；沿水平中心线正方向，履带板凸起部位的硬度值越来越大，并呈规律分布；履带板主要受到磨粒磨损，并伴有少量粘着磨损。研究表明，液态模锻成形的2A14履带板性能较好，热处理工艺能够显著提高零件综合性能。     

连杆热模锻全过程的仿真分析及模具寿命预测

在考虑连杆热模锻模具的材料性能和工况条件基础上,采用有限元分析软件Msc．Superform对连杆热模锻全过程进行了非线性、大变形热机械耦合分析。实现了对连杆热模锻模具关键部位的弹塑性变形的全过程动态模拟仿真,得到了温度场、等效塑性应力应变场在时间和空间上的分布规律,研究结果符合实际情况,具有现实意义。在此基础上,运用Coffin-Mansion公式对所计算的模具寿命进行了预测,其结果与实际应用中的模具寿命基本一致,为进一步研究不同工况下热模锻成形控制和终锻成形模具结构设计提供了理论依据。     

制动梁架整体成形工艺开发与技术实现

为满足铁路货车运输对新型制动梁架产品性能的要求,在分析了制动梁架产品结构特点的基础上,提出了采用"模锻拉制"工艺成形制动梁架的新方法.对不同设计参数下制动梁架模锻预成形过程和拉制成形过程进行有限元模拟,获得了制动梁架预成形模的优化截面形状,发现金属局部"回流"是拉制过程中产生缩颈缺陷的主要原因,并据此确定拉制成形的最佳速度范围为87～96 mm/s.生产试制及产品检验表明,采用"模锻拉制"工艺成形整体结构的新型制动梁架是可行的.     

工艺参数对7075半固态铸-锻组织均匀性的影响

在半固态模锻过程中,经常会出现液相偏析现象,使零件中出现"弱点"或"弱区",这些"弱点"或"弱区"通常又是潜在的裂纹源和服役条件下失效的起因。为了分析研究半固态模锻液相偏析的影响因素,采用手工搅拌法制备半固态7075合金,利用压力机及杯形实验模具,进行7075半固态铸-锻成形,研究了合金温度、压头预热温度、保持时间等工艺参数对7075半固态铸-锻组织均匀性的影响。结果表明:在一套模具内实现铸造和锻造是可行的;在压头预热温度为400℃,保持时间为2s,成形比压为50MPa的条件下,随着合金温度的增加,杯形件的液相偏析度增加,组织越不均匀,当合金温度为628℃时,杯形件的液相偏析度为14.02%;随着压头预热温度的增加,杯形件的液相偏析度减小,组织越均匀;在合金温度为621℃,成形比压为50MPa,压头预热温度为400℃时,随着保持时间的增加,杯形件的液相偏析度减小,组织越均匀,当保持时间为4s时,杯形件的液相偏析度为2.99%。该结果可为铝合金半固态铸-锻成形工艺的制定和相关研究提供理论参考。     

汽车转向节锻造成形工艺的有限元分析

文章提出了卡车转向节卧式-火锻造成形新工艺,基于刚粘塑性有限元理论,对转向节的一火锻造成形的各个工序建立了三维热力耦合有限元模型;利用大型有限元分析软件对各成形过程进行数值模拟,优化得出制坯的合理毛坯形状和尺寸、预锻及终锻金属流动过程、应变分布和载荷-行程曲线分布;数值模拟结果与实验结果吻合,数值模拟为工艺制定和模具设计提供了可靠的理论依据.     

汽车变速器输入轴塑性成形工艺

输入轴是汽车变速器中重要零件,针对其特殊结构提出一火加热和轧锻结合的塑性复合加工工艺,即采用圆柱坯料只进行一次加热,依次采用楔横轧和锻造工艺加工塑性成形输入轴。本文分别设计楔横轧和锻造模具,并进行相关实验。在锻造工艺中轴部圆角采用挤压方案成形,避免其出现折叠缺陷。阶梯轴作为两步工艺的中间产品,其在复合工艺过程中起到承上启下的作用,分别对阶梯轴锥角和轴长进行实验与分析,确定参数的最佳选取范围,并最终通过复合工艺加工成形输入轴。输入轴齿形填充饱满,各部分无缺陷。     

轿车柱类制件多步加工冲模设计与应用

轿车柱类制件外形复杂、长度尺寸大以及成形回弹量大,导致其冲模开发难度加大。以轿车D柱外板加强板为对象,首先通过工艺分析初步确定了制件的加工工序;其次运用仿真技术验证了简化工序,确定了制件的成形工艺方案;再次据此方案设计出1组包含4套独立分模组成的轿车D柱外板加强板多步加工冲模;最后进行了投产前的实冲试验。结果表明：依据“拉延→切边→整形”简化工序,获得的仿真结果合格;依据“拉延→切边、切边→换位→切边、冲孔”工艺方案设计的多步加工冲模,冲制出了外观质量好,孔位和形面精度合格的零件。得出结论：所提出的设计方法合理可行,所设计的冲模对轿车柱类制件的加工适应性良好。     

“虚实结合”的锻造工艺实验设计与实践

锻造工艺是金属材料成形的重要工艺方法。根据锻造工艺特点,结合本课程传统实验教学现状,设计了“虚实结合”的锻造工艺实验教学课程体系,开发了“开式冲孔”、“环形件模锻”等真实物理模拟实验和“锻造缺陷分析及工艺过程”虚拟仿真实验课程,并通过虚实结合的教学模式,使学生对锻造工艺相关知识进行全方位的运用和实践,大幅提升其工程实践能力。     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究.研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织.当二次加热温度为595℃,保温15 min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20%.     

利用局部加载法冷精锻圆柱直齿轮

冷精锻圆柱直齿轮具有齿腔充填困难、成形力大及模具寿命低等技术难题.对此,提出了传统封闭式冷锻-局部加载终锻二步锻造工艺.利用数值模拟方法分析了局部加载终锻的变形过程、等效应变和成形载荷,并与封闭式冷锻成形圆柱直齿轮进行了对比,结果表明:利用局部锻造工艺作为终锻,不但齿腔充填良好,而且能极大地降低成形力和单位压强;局部加载成形的齿轮齿形部分变形大、组织好.＃     

导弹喷管多向模锻工艺试验研究

本文简要叙述了多向模锻的工艺特点及其在生产中的应用。以导弹喷管的多向模锻工艺为例,重点分析了在水平分模多向模锻时,毛坯形状、金属体积分配和毛坯定位对金属成形的影响;阐明了水平分模多向模锻时金属流动的特点;分析并论证了变形力及压模力的计算方法。本试验研究为多向模锻生产打下了良好的基础,并为填补我国锻压这一技术空白起到了积极的推动作用。     

7050铝合金航空锻件热锻成形穿流缺陷分析

以7050铝合金航空锻件热锻成形为研究对象,利用数值模拟及实际生产试验研究了锻件成形的穿流缺陷问题,分析了穿流缺陷的形成机理及其影响因素.研究表明:穿流缺陷取决于多种因素,包括锻造方式、设备工作速度以及模具结构等;在锻件穿流区域,因为金属的剧烈变形以及局部温度升高,晶粒之间大量地聚集再结晶,晶粒调整取向、合并连接成大片状而形成粗晶;相比常规热模锻,在等温模锻工艺下,锻件筋部更容易填充,锻件流线分布更合理;常规热模锻工艺下,设备工作速度越大,锻件形成穿流缺陷的机率也越大;随着模具水平凸圆角半径的增大,成形结束时腹板处金属流向模具飞边的平均速度呈减小趋势.     

电渣熔铸的质量与成型规律的探讨

本文介绍了拐轴和斜轧辊套采用电渣整体熔铸新工艺后的质量、性能、寿命、金属利用率及成本等技术经济指标。经比较,已赶上并超过了锻造件水平。两年来的生产使用表明:电渣熔铸是适于机械配件毛坯生产的重要途径。 简要地分析了电渣熔铸能以铸代锻的主要原因是由于渣钢提纯精炼和强冷纵向凝固提高了铸态质量,以及在合理的工艺方案下能得到优越的成型质量。 用试验结果和热传递原理探讨了影响表面成型的因素和规律。并指出渣池单位容积功率P_v值是影响炉温及成型的主要因素。经统计得到P_v与铸件半径r的经验式,1/P_v=3(r-2)。 履带式拖拉机用拐轴和钢球轧机用斜轧辊以往都是短缺配件,而且形状复杂,前者中部有曲拐、断面多变,后者外径为φ470毫米、表面为凸棱高度渐变的双头螺纹带弧形孔型的中空辊套。过去都要经过熔炼、铸锭,先锻轧成园材,再经冲压、模锻或胎模锻加工成毛坯,工序多,工序间周转长、金属损耗大。一般铸造法又满足不了质量要求,故需要寻找配件生产的新途径。此外,对通常的电渣重熔工艺在保证质量前提下为改善效率与成本也需要向新的领域发展。为此,采用了电渣熔铸,直接成型新工艺。