金属的等温成形

等温模锻(即在加热到和锻件成形温度相同的模具中进行热成形)最早应用在铝合金的热模锻与热挤压中。七十年代初才用来成形钛基合金锻件。等温成形由于能减少金属消耗和机械加工量,将在航空用钛合金精密模锻件的加工中占重要的位置。     

某复杂外形铝合金筒体挤压成形工艺

分析了铝合金筒体的等温挤压成形工艺及其塑性成形中的难点,确定了此类复杂外形零件的可行的成形方案.并对该零件的等温挤压成形工艺进行试验研究.结果表明:采用等温挤压成形的简体满足使用要求,可为此类复杂外形零件生产工艺设计提供有价值的参考.     

基于PLC的汽车轮毂等温锻造智能控制系统设计

针对锻件成形质量差、模具的冷却影响成形载荷和锻件组织等问题,使用等温锻造技术对轮毂进行了成形。对等温锻造成形原理进行了分析,运用PLC编程对等温锻造成形中的温度进行了自动化智能监测与控制。结果表明,设计的汽车轮毂等温锻造智能控制系统有效地控制了生产过程中的各种温度,配备的各种监控以及条件预警系统能阻止异常发生。     

铝合金筒形机匣等温锻造模设计

等温锻造方法可有效解决复杂形状的铝合金锻件成形难问题.铝合金筒形机匣是某机型的关键零件,但现有锻造方法较为繁琐,通常为两步法,锻造过程中需要更换凸模,并且成本相对较高.本文在现有锻造方案基础上对筒形机匣的等温锻造模具进行优化改进,应用组合凹模并提出多层水平分模面方案,首次制定出合理的一步成形闭式等温锻造方案,利用DEFORM-3D软件对该成形方案进行数值模拟,获得了较为优化的工艺参数,模拟锻件成形良好,达到了理想效果,为机匣锻件的一步成形工艺提供理论支撑.     

铝合金旋转盘锻件等温精密成形工艺研究

为选择合适的等温精密成形工艺,获得综合性能优良的铝合金旋转盘锻件,采用有限元法模拟分析了两种不同坯料条件下旋转盘锻件等温精密成形时的金属流动规律,并通过镦粗、预锻制坯和终锻工艺成形出了外形完美、综合性能优良的铝合金旋转盘锻件。结果表明:采用环形坯料成形时金属主要沿径向充填模膛,易产生充不满缺陷,而采用五角形坯料则使金属材料主要沿轴向充填模膛,可以预防该类缺陷的发生。虽然环形坯料在分模面的投影面积较五角形坯料的小,成形时所需载荷却大得多。因此,五角形坯料是等温精密成形旋转盘锻件的最佳坯料方案。     

TC11钛合金叶轮等温锻造过程三维有限元模拟

设计了不同的TC11钛合金叶轮精密成形方案及模具装置,采用三维有限元程序DEFORM-3D对叶轮的等温成形过程进行数值模拟,研究了成形方案、模具结构和坯料形状等因素对成形过程中金属流动规律的影响,给出了不同压下量下锻件内部应力、应变分布情况及不同方案下载荷比较.研究结果表明:采用等温成形技术可整体精密成形出带径向扭曲叶片的叶轮类锻件;采用较细的圆柱形坯料成形可有效地提高金属充填模腔的能力并降低成形所需载荷.模拟结果与实验相符,可有效指导实际生产工艺的制定.     

基于ANSYS的套筒件等温锻造数值模拟分析

采用等温锻造工艺研究了套筒件的成形,并研究了2A50铝合金锻件的模锻成形过程以及锻模结构对锻件应力和应变的影响,对比了3种结构的飞边槽对锻件充填率的影响。研究发现,采用III型飞边槽结构的闭式锻模所成形的锻件飞边量最少,初始坯料质量最小。     

钛合金小型复杂结构件闭式等温精锻工艺设计分析

针对航空航天飞行器中钛合金中小型复杂结构件的结构特点及使用要求,考虑到等温精密模锻工艺方法的科学性与实用性,讨论了如何按锻件结构合理选择、设计模具,合理设计中间毛坯及工艺,以避免钛合金精锻件产生表面缺陷,并保证锻件组织和力学性能,使精锻件达到近净成形或净成形.     

铝合金接头锻件的等温成形

根据铝合金接头锻件的外形尺寸和成形特点，设计了等温成形工艺。着重介绍了其具结构和等温成形加热功率的计算方法。     

稀土镁合金薄腹高筋支架的等温锻造技术

针对Mg-9Gd-3Y-0.6Zn-0.5Zr合金薄腹高筋支架构件,设计其等温锻造成形方案和模具装置。采用有限元软件DEFORM-3D对薄腹高筋支架等温成形过程进行有限元模拟和实验,分析模具结构和成形方案对成形过程中金属流动充填的影响规律,揭示缺陷产生原因,并进行工艺优化,最终成形出质量良好的锻件。结果表明,采用分瓣模具结构和等温成形技术,可整体一次性精密成形形状复杂的薄腹非对称高圆弧筋类锻件,且构件组织细小均匀;通过设置工艺圆角和增加活动阻尼块的方式,可有效控制薄腹高筋支架圆弧筋处金属的流动充填阻力,消除圆弧筋抽料和侧耳充不满缺陷。     

台阶轴自由锻造工艺的计算模型

台阶轴是一类复杂锻件，合理的工艺计算模型是提高工艺设计水平的关键。本文提出三段式于模型以及虚拟轴节方法可以概括各种台阶轴，在此基础上可采用现代计算机及计算机优化技术，自动编制出最优的锻造工艺方案。     

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%。     

构建新一代大锻件工艺与质量控制系统

根据我国大锻件生产企业所面临的特殊问题和挑战,以工艺技术、质量控制方法、同步制造理论、信息技术、统计学和最优化理论等综合技术为基础,提出了构建新一代大锻件工艺与质量控制系统的思想和方案,蕴涵着大锻件工艺更新换代、质量管理升级和信息系统创新等多个方面的发展项目和研究课题。它对于从根本上解决大锻件质量问题,确保实现大锻件质量控制的持续稳定,实现大锻件生产企业发展方式的转变有一定的参考价值。     

基于ANN的涡轮盘等温成形过程模拟电路模型

为提高锻件质量和成品率,有必要建立一种适合于实时控制的锻件成形过程模型.利用有限元模拟技术对涡轮盘的等温成形过程进行了虚拟正交试验,通过对成形过程的载荷--行程曲线的分析,建立了粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的人工神经网络(ANN)模型,并将其映射成模拟电路模型.以此模拟电路模型为参考模型,应用于模型参考自适应控制(MRAC)系统,对涡轮盘件等温成形过程进行控制.结果表明,所建立的ANN模型及其模拟电路模型对粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的拟合精度很高,且控制参数始终与模型输出相吻合,为实现盘件成形过程的实时控制奠定了基础.     

精密锻造成形技术在我国的应用

简要介绍了精密锻造成形技术的发展概况及主要应用领域,列举了大量的工程应用实例来阐明冷锻成形、温锻成形、闭塞锻造成形、精密热模锻成形、复合成形、等温锻造成形等精密锻造成形工艺在我国的应用情况。     

等温锻造液压机的四角调平控制系统

介绍了等温锻造液压机在等温锻造时的一种四角调平控制方案,通过现场等温锻造验证,表明该设计方案在等温锻造的四角调平控制中是行之有效的。     

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND CONTROL IN SUPERALLOY FORGINGS

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＥＶＯＬＵＴＩＯＮＡＮＤＣＯＮＴＲＯＬＩＮＳＵＰＥＲＡＬＬＯＹＦＯＲＧＩＮＧＳＲ．Ｎｏｅｌ,Ｄ．Ｆｕｒｒｅｒ,Ｇ．ＳｈｅｎａｎｄＪ．Ｌｅｍｓｋｙ（ＬａｄｉｓｈＣｏ．,Ｉｎｃ．,Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ８９０２,Ｃｕｄａｈｙ,ＷＩ５...     

航空钛合金锻造技术的研究进展

综述了近年来国内外航空钛合金锻造技术的研究进展,介绍了等温锻造技术、精密辗轧技术、大型复杂构件整体成形技术、锻造工艺模拟等国内外研究情况,并讨论了航空钛合金锻造技术后续的研究方向。等温锻造技术应深入研究构件热处理技术、模具设计与制造技术、加热与润滑防护技术;精密辗轧技术应深入研究薄壁环件精确环轧技术、自动控制技术、轧制胀形用工装与模具设计技术、设备控制软件开发技术;大型复杂构件整体成形技术应深入研究复杂构件的增量加载精密模锻技术、多向精密模锻技术、大型锻件组织性能均匀性控制技术及复杂结构件精密制坯技术;同时,应系统开展锻造工艺与装备数字化技术的研究与推广应用,建立基于数值模拟技术的锻造工艺设计方法。     

奔驰重卡转向节挤压锻造复合工艺的有限元分析

奔驰重型卡车的转向节挤压锻造工艺，分为镦粗、挤压、预锻和终锻4个工步。针对汽车转向节的挤压锻造进行的有限元分析。模拟软件采用Deform 3D，锻件采用刚塑性材料模型，成形过程看作为等温成形。报告给出了毛坯形状和尺寸、锻件形状变化，成形等效应变分布以及载荷——行程曲线等。实验表明，模拟结果和实际成形过程吻合良好。     

18CrNiMo7-6齿轮钢温锻后余热等温正火工艺

对18CrNiMo7-6齿轮钢进行了温锻余热等温正火工艺研究。结果表明:在温锻余热等温正火工艺中,冷却速度、等温温度、等温时间为关键的工艺参数。较低冷却速度和较高的等温温度,可在有限等温时间内有效提高珠光体的转变量,减少残留奥氏体含量及室温马氏体和贝氏体等非平衡组织,获得理想的组织及性能。以0.1 ℃/s和1 ℃/s冷却速度降至等温正火温度650 ℃保温1 h 后冷却可获得硬度163~164 HBS,F晶粒度10~11.5级,带状组织1.5级,组织及性能均符合技术要求,可具有良好的切削加工性能,并为后续热处理工艺提供理想组织。