单缸曲轴模锻工艺开发与模拟

曲轴是曲柄连杆机构中的一个重要部件,它广泛应用于往复动力机械（内燃机、活塞式压缩机）、通用机械以及冲剪机床压力机上。我公司开发了一系列开式压力机单缸曲轴,即锻件包含一个连杆颈,其主轴颈和连杆颈属于小偏心结构,如图1所示。该系列单缸曲轴重量较小,需求量较大,适合采用模锻工艺成形;生产设备通常选用锻压机或模锻锤。结合我公司生产实际．采用锤上模锻工艺开发此类锻件。本文以该系列JH21—25单缸曲轴为例,论述此类锻件的工艺开发与模拟。     

基于数值模拟的大型矿用销轨锻造工艺

大型矿用销轨属于复杂长轴类锻件,可采用辊锻制坯-热模锻压力机上两工位模锻工艺成形销轨锻件。两侧轨板主要在预锻工序中成形,在材料难以充填的凸耳预锻模型腔外围区域设置环形阻力墙,促使金属向凸耳深型腔流动。终锻完成两侧轨板的尺寸精整与中间销齿的成形。利用Deform-3D有限元软件建立销轨锻造成形过程的有限元模型,进行热力耦合有限元模拟。根据模拟结果分析销轨热锻成形过程中的温度分布、等效应变分布以及金属流动情况的变化规律。以80 MN热模锻压力机作为主变形设备,试制生产了销轨锻件,成形效果良好,验证了模拟结果的准确性。     

全纤维曲轴锻件曲柄臂平衡块安装面形状数值模拟

采用弯曲镦锻法锻造中高速柴油机曲轴时,曲轴锻件曲柄臂安装面极易出现塌角缺陷。针对平衡块安装面为平面类型的曲柄臂,以16V240曲轴为研究对象,设计了4种平衡块安装面形状的曲柄臂锻件,并采用有限元法模拟了16V240曲轴锻件4种方案的RR法镦锻成形过程。从镦锻过程金属坯料的流动速度和速度矢量方向两个方面讨论了4种平衡块安装面形状对曲柄臂锻件成形质量的影响,模拟结果表明,设计为收敛形状的平衡块安装面在锻造过程中能有效避免塌角缺陷。根据方案4的模拟结果优化设计了模具并进行了曲轴单拐的挤压实验,实验结果与数值模拟结果基本一致。     

汽车左转向节臂锻件复合锻造工艺及模具设计

针对汽车左转向节臂锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点,本文提出了辊锻一摩擦压力机模锻复合工艺方案,介绍了有关辊锻毛坯、弯曲毛坯、弯曲回弹、弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。经实际生产验证：工艺方案先进合理、生产过程稳定可靠、经济效益显著。这一工艺设计方法对其他复杂弯轴类锻件有参考意义。     

枝芽类控制臂成形工艺研究

针对枝芽类控制臂自由锻制坯一模锻工艺材料利用率及生产效率低、锻件充不满等缺点,提出辊锻制坯、模锻成形的工艺方案。通过对辊锻各道次尺寸参数设计,建立三维几何模型,运用Deform软件对其成形过程进行数值模拟,分析其辊锻制坯及模锻成形过程速度场、成形载荷、等效应力场和等效应变场等变化规律。结果表明：枝芽类控制臂辊锻制坯、模锻成形的工艺能获得成形质量良好的锻件,并提高了材料利用率及生产率。     

基于数值模拟的前轴辊锻件精确成形的研究与应用

根据辊锻设计要求,论述了汽车前轴辊锻件的弹簧座截面、工字型截面、两端拳头截面各道次变化规律;在各道次变化过程中,依据各截面的尺寸参数变化对辊锻模具进行精确设计并选择合理的坯料,以保证坯料能够充满模具型槽.应用Deform-3D软件对辊锻模具模型进行模拟分析,模拟结果与实际生产结果相吻合,进一步验证了辊锻模具设计的准确性和可靠性.该文的论述对前轴辊锻模具的精确设计及辊锻件的生产提供了理论参考依据.     

YQ153A前轴精密辊锻工艺产业化应用及效果

前轴精密辊锻--模锻工艺是一种结合辊锻和模锻的特点而形成的一种复合成形工艺,由于前轴锻件的2/3部位已通过辊锻成形,因此可大大减少模锻打击力,使得使用小型锻造设备即可成形汽车前轴.本文介绍了YO153A前轴精密辊锻工艺产业化应用,由于采用精密辊锻--模锻工艺,在以加强型Φ1000mm自动辊锻机为精密辊锻设备,25000kN摩擦压力机为模锻设备,配以相应规格的加热、切边和热校正设备的生产线上成功地制造出了YO153A前轴.生产线投资显著降低,且前轴锻件尺寸精度好,材料利用率大幅度提高,具有良好的技术经济效果.     

新型辊搓制坯成形机

生产轴类锻件以及各类连杆锻件通常的方法有:①辊锻机制坯、热模锻压力机或摩擦压力机成形,③自由锻胎模制坯,模锻锤或摩擦压力机成形;③直接在模锻锤上制坯成形;④在自由锻锤上胎模制坯、胎模成形.上述生产率较高方法是①种.但辊锻机及其机械手     

重型卡车曲轴辊锻制坯工艺分析与优化

针对某重型卡车曲轴在辊锻制坯工艺中,辊锻件出现"耳朵"缺陷以及辊锻长度达不到要求的问题,采用正交试验设计与数值模拟分析相结合,对该曲轴的辊锻工艺进行了优化。利用排队评分法分析了辊锻模的入模圆角、过渡圆角和过渡斜度对成形工艺的影响,并通过优化模具结构参数控制辊锻件的成形情况。经生产验证,优化后的辊锻制坯工艺能够得到质量合格的辊锻件,材料利用率可达80%以上。     

8000吨曲轴——楔块结构的模锻压力机

高强度模锻件对于各种工业,特别是对于飞机制造业,具有越来越大的意义。过去,为了生产这些工业部门所需的高强度机件,首先发展了各种结构形式的模锻锤。为了提高模锻件的精密度,发展了一种曲轴——楔块结构的热模锻压力机。目前已设计制造了2000吨、2500吨、3150吨、4500吨和8000吨曲轴——楔块结构的热模锻压力机。1970年6月 Gerlach-Werke 有限股分公司投产了一台8000吨曲轴——楔块结构的热模锻压力机(附图)。其技术数据如下:     

复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺

针对轻轿车复杂弯轴类锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点,本文提出辊锻－摩擦压力机模锻复合工艺方案,介绍有关辊锻毛坯,弯曲毛坯,弯曲回弹,弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。本文中的工艺设计方法对其它复杂弯轴类锻件有普通参考意义。     

截齿锻件冷锻成形工艺分析

根据截齿锻件的形状特点,制定其冷锻成形工艺方案,即制坯、预成形与终锻成形。采用镦粗预成形时,易发生局部失稳现象,无法获得合格的截齿锻件。针对该问题,提出正挤预成形的改进工艺方案,并进行三维有限元模拟,模拟结果表明改进方案合理可行。在此基础上,设计出截齿锻件模具实现了截齿锻件的批量生产。     

Y14-A盘头锻件精化设计与锻压工艺改进

针对7A10铝合金原Y14盘头加工余量大,金属利用率低,生产工艺复杂,产品成本高等问题,进行了锻件精化设计与锻压生产工艺改进,并取得成功.生产实践表明改进后的工艺有良好的技术、经济效益.     

Y7-C盘头锻件精化设计与锻压工艺改进

Y7-C铝合金盘头锻件是经编机上用的盘头坯料。针对该锻件加工余量大，金属利用率低，生产工艺复杂，生产成本高等问题，开展了锻件精化设计与锻压生产工艺改进的研究工作，并取得了成功。经生产实践证明有良好的技术和经济效益。     

锻锤在现代锻造工业中的复兴

分析锻锤在现代锻造工业中的地位及适应性;介绍了国内外的锻锤发展情况;简述传统蒸空锤优缺点和换头改造技术,以及全液压短行程模锻锤在现代锻造工业中的应用。     

船用长轴类大锻件锻造工艺方法研究

船用长轴类大锻件是船舶动力装置的重要组成部分,其质量好坏直接影响船舶的推进特性和正常航行.本文以某船用中间轴为研究对象,对普通平砧锻造法、FM锻造法和上下砧不等宽锻造方法下的压方过程进行了数值模拟,应用数值模拟软件Deform-3D建立了相应的有限元模型,对坯料温度场、应力分布、锻造力和锻造效率进行了分析.结果表明:采用平砧锻造时,锻件的锻造效率最高,所需锻造力小,且表面温度下降最慢;采用FM法锻造时能获得较理想的压应力分布状态.     

铝合金U型模锻件锻造工艺研究

介绍了2A14铝合金U型模锻件的生产工艺,针对该模锻件的材料特性、锻件的结构特点和技术要求,确定了锻造工艺。经过生产验证,制定的锻造工艺是合理的,成功地生产出了外形尺寸、组织和性能均合格的2A14铝合金U型模锻件。     

牙嵌齿轮热精锻模具设计

牙嵌齿轮因其形状所致无法切削加工，采用电解加工工艺，生产效率低，精度差、寿命低，而且电解废液污染环境，应采用热精锻工艺。本文给出了牙嵌齿轮热精锻成形的实用模具结构，论述了模具设计、装配要点。该模具采用强力脱模装置，使锻件在锻击结束瞬间可以立即脱离凸模，解决了锻件将凸模抱死的关键技术问题。     

矩形截面锻件的径向锻造力与展宽

首先针对矩形截面锻件径向锻造工艺进行了试验研究,并采用有限元法进行了三维数值模拟,不同压下率条件下模拟与试验所得的锻造力误差不超过5%,表明有限元模型是合理的。采用有限元模拟方法,分析了压下率和送进率等参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律。采用回归正交试验方法,将无量纲化的工艺参数对径向锻造力与坯料展宽的影响规律拟合为二次多项式,拟合结果与有限元模拟结果的误差不超过6%,表明拟合公式是合理的。这些拟合公式可用于矩形截面锻件径向锻造工艺的设计和优化。     

大锻件生产与锻造技术发展

阐述了国内外大锻件生产的发展,并对锻造液压机生产能力作了简介。