大直径铝合金活塞的模具设计和铸造工艺优化

大直径铝合金活塞的模具设计是工业生产制造中研究的重点。本文以原铸造工艺为基础,借助铸造凝固模拟分析软件对铸造工艺进行分析,数值模拟大直径铝活塞毛坯铸件的浇筑及凝固过程,在数值模拟的过程中对铸件可能产生铸造缺陷的部位进行预测。结合相应的模拟结果进一步改进和优化原有的铸造工艺和模具结构,结果证实改造后的铸造工艺和模具结构模拟效果更高,在实际生产中可明显提升铸件质量,将活塞试制周期明显缩短,避免产生大量的试制成本,起到优化产生性能的目的。     

大型船用曲拐的新型锻造与热处理工艺

本文通过对传统弯锻工艺的数值模拟并在此基础上改进,结合特殊的热处理工艺,研制出了性能完全满足要求的船用曲拐,并有效解决了传统弯锻过程中容易出现的缺陷.     

复合斜孔塔盘在焦化氨水处理中的模拟与应用

在传统蒸氨工艺基础上，将氨蒸馏分离采用PRO／Ⅱ软件化工过程模拟优化，并采用新型多溢流复合斜孔塔板，修正原工艺中的不足，建了新的化工蒸馏单元。塔处理能力比传统工艺提高了50％；成品氨水含氨比传统工艺提高了3％～4％。净化后废水含氨比传统工艺降低0．01％～0．015％，改善了产品质量，降低了能源消耗费用30％以上，年创效益达800余万元。     

高颈法兰封闭轧制毛坯设计及工艺参数优化

基于环形件轧制理论以及轧制过程中金属体积不变规律,确定了高颈法兰封闭轧制毛坯的设计原则以及工艺参数的极限范围.通过有限元仿真模拟了高颈法兰封闭轧制成形过程,研究了工艺参数对轧制产品质量以及力能参数的影响规律,并确定了本文所研究高颈法兰的最优工艺参数.在D51-450型轧环机上采用自行设计的模具进行了轧制试验,并将试验结果与有限元模拟结果进行对比分析,验证了仿真结果的可靠性.      

模拟技术在13m3渣罐工艺中的应用

文章介绍了计算机模拟凝固分析技术在13 m3 铸钢渣罐铸造工艺设计过程中的应用,通过对铸造工艺进行辅助设计和优化,达到预测、预防铸造缺陷,提高产品质量的目的.     

基于数值模拟的某皮带轮缺陷分析

本文针对现有皮带轮铸件的槽底处出现气孔等缺陷,通过采用铸造模拟分析软件对皮带轮的充型过程和凝固过程进行数值模拟,根据数值模拟结果对皮带轮进行缺陷分析。研究发现,皮带轮的充型过程不连续,皮带轮槽根部和槽表面均没有缩孔缩松缺陷存在,而在其中部存在缩孔缩松缺陷;皮带轮铸件槽底的周围形成气孔缺陷。研究表明,模拟分析结果与实际生产情况十分吻合,验证了数值模拟的可靠性,为工艺优化提供了依据。     

7075铝合金流变压铸数值模拟及实验研究

7075铝合金强度接近钢铁,被认为是实现以铝代钢的首选材料,在汽车轻量化中发挥的作用越来越大。但是该合金铸造过程极易产生组织与成分不均匀等缺陷,采用普通铸造方法很难成形完好的铸件。开展了7075铝合金螺旋电磁搅拌制浆及流变压铸成形工艺研究,实现短流程和低成本。采用数值模拟和试验研究相结合的方法,首先采用Magmasoft软件对7075铝合金汽车连杆铸件的充型和凝固过程进行模拟优化,在此基础上进行了流变压铸试验研究。研究结果表明现有的计算模型能够很好地反映7075合金在不同压铸参数条件下的充型和凝固过程,压射速度3 m·s-1、模具温度150℃时可以获得无缺陷的铸件;用优化后的工艺参数进行7075铝合金连杆件流变压铸和普通压铸试验结果对比分析:流变压铸件显微组织细小均匀,平均晶粒尺寸为34μm;普通压铸件显微组织粗大不均匀,平均晶粒尺寸为59μm;与普通压铸件相比,流变压铸件合金元素(Zn,Mg,Cu)的成分偏析小,布氏硬度提高HB 19。     

大型变壁厚TC4半球超塑胀形工艺研究

对大型TC4钛合金变壁厚半球壳体的超塑胀形工艺进行了研究。采用数值模拟手段先后分析了单向胀形和正反胀形后半球毛坯的壁厚分布规律,指出了正反胀形工艺在壁厚分布上的优势,并给出了反胀模具型面曲线优化的关键参数及其对成形壁厚分布的影响规律。用优化后的模拟数据结果指导实际实验参数设计,在理论分析基础上进行了实验验证。结果表明,数值模拟数据较好地预测了超塑成形后的半球壁厚分布,利用优化后的正反胀模具实现了半球实验件的壁厚按需分配。成形后材料强度略有下降,延伸率得到提升。正反胀形方法能够明显提高钛合金板材的材料利用率和后续毛坯的车加工效率,降低制造成本。     

LG—200轧机轧槽块使用寿命分析

影响轧槽块使用寿命的因素很多,其中毛坯质量引起的报废率达18.2％,改进和完善热处理工艺能明显提高毛坯的成材率,由于对冷轧管机变形区温度埸的研究结果所做的回火工艺改进使轧槽块平均使用寿命增加了105％,毛坯成材率接近100％;孔型设计的改进使轧槽块平均使用寿命在上述基础上又提高了36％,159×3 mm16Mn管材的成批生产使LG-200轧机达到了新的水平。     

CAE数值模拟在铸钢车轮件铸造中的应用

应用华铸CAE铸造工艺分析软件对铸件凝固过程进行数值模拟,通过计算机直接观察其充型与凝固过程,预测铸造缺陷的部位及其大小,根据缺陷优化调整工艺,制定出最佳工艺方案,生产出合格的铸件。     

异型钛材轧制中的有限元模拟

利用有限元模拟软件DEFORM-3D对异型钛材的多道次轧制成形过程进行数值模拟,研究了坯料形状、孔型侧斜度以及轧辊间距对TA2纯钛异型材轧制过程及成品的影响。结果表明,圆形坯料有利于保证轧制过程中的稳定性,较大的侧斜度有利于提高变形的均匀性,而增大轧辊间距会导致轧件宽展相应减小。总之,借助计算机模拟异型钛材的轧制生产过程,可以优化坯料形状、完善孔型设计、制定轧制工艺,特别是在异型钛材新产品开发中,对于缩减产品研发时间,降低生产成本,提高轧制效率具有重要意义。     

Theoretical Modelling of Metallurgical Defect Closing-Up Processes During Forming a Forging

Computer modelling using an FEM-based program, i. e. Forge 2008, was carried out. Laboratory modelling of the process of free hot forging in shaped anvils was conducted to close up metallurgical defects. Results obtained from the simulation modelling were processed by using a commercial statistical package, i. e. Statistica 6. 0 PL. The influence of the anvil shape and main parameters of the forging process on closing up metallurgical defects were determined. On the basis of the investigation carried out, the optimal values of main forging technological parameters and suitable groups of anvils to be used in particular forging stages are proposed for the elimination of metallurgical defects.     

水平连铸中断面圆坯凝固过程的数学模拟

应用凝固传热数学模型水平连铸圆坯的生产工艺进行模拟，找出合理的二次冷却工艺，并在实际生产中进行了验证，应用所选定的合理二次冷却工艺，提高了铸坯质量。     

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.      

影响TC4合金大规格锻棒表面质量和力学性能因素分析及工艺改进

针对TC4合金大规格锻棒生产表面出现大量裂纹,且力学性能不能达到国标要求的问题,分析了影响锻棒表面质量和力学性能的主要因素,提出了通过制定合理的加热工艺并尽量采用电加热炉加热、控制合金的终锻温度≥780℃及控制合金初锻单边压下量≤25 mm来提高棒材的表面质量;通过控制合金的配料为Al 6.4％左右、V4.2％左右、00.1％左右,方坯加热温度在相变点以下10℃至相变点以上5℃,方坯到棒材的变形量在30％以上来改善锻棒的力学性能.采取这些措施后,生产出的大规格TC4合金锻棒表面质量得到了较大改善,且力学性能可达到国标要求.     

直装加热过程连铸坯应力场分析

热轧含Nb低合金Q345C钢在热送工艺中受到应力作用产生表面缺陷,轧制的钢卷中部出现线状和疤状缺陷,分析发现缺陷卷的入炉温度集中在600℃以上。裂纹产生的主要原因是连铸坯热装加热过程中受到热应力和相变应力的综合作用,当铸坯的抗拉强度和塑性不足以抵抗拉应力时,其表面就会开裂。利用计算机模拟与现场实验相结合的方法研究连铸坯...     

钛合金复杂构件等温锻造工艺研究

针对钛合金复杂构件采用机加工成形成本高,材料利用率低的现状,提出钛合金复杂构件的新工艺,即先等温锻造成复杂构件形状,然后辅以机械加工的方法成形。通过有限元模拟分析和实验研究,提出非对称变截面钛合金复杂构件等温锻造成形工艺为:锻造温度900～950℃,应变速率0.03 mm·s-1,采用玻璃润滑剂,模具材料选用K3合金和空冷的锻后处理。实验结果表明:采用该等温锻造成形工艺获得的钛合金复杂构件完全满足系统的性能要求,并可替代机械加工产品;按新工艺加工成形的钛合金复杂构件,不但降低成本,缩短机加工时间,而且材料利用率也提高到60%以上。     

高碳高合金工模具钢连铸工艺发展现状

概述了国外有关连铸高速钢、工模具钢的工业化生产应用以及国内一些企业和研究机构围绕高碳高合金钢连铸技术做过的研究和工业试验。分析认为有必要加大高碳高合金钢连铸技术的开发和应用。相比于传统模铸,研究表明连铸可使粗大的碳化物厚度降低40%,晶粒尺寸降低50%,并且碳化物形貌也由平直片状转变为纤维状,这将有利于后续锻轧工艺的碳化物细化。最后提出了可在连铸矫直机、水冷工艺、铸坯截面尺寸以及成材锻压比方面进行优化改进,如果能够在现在技术成熟的弧形连铸机取得突破,这将更有利于提升铸坯质量,实现高碳高合金工模具钢连铸工业化应用。     

含硫45钢铸坯缺陷分析与工艺优化

含硫45钢(/%:0.42～0.50C,0.17～0.37Si,0.50～0.80Mn,≤0.035P,0.035～0.045S)的Φ44 mm轧材探伤合格率低,轧材表面存在裂纹缺陷,通过分析是由150 mm×150 mm铸坯缺陷导致的。对铸坯表面酸洗发现裂纹缺陷,采用金相显微镜对裂纹进行分析。分析认为是由结晶器铜管R角太小、角部冷却太强、保护渣熔化不好、传热和润滑效果差以及二次冷却不均匀导致的。通过对结晶器铜管、保护渣及二次冷却水量进行工艺优化,改善结晶器冷却传热和二冷段喷淋冷却效果,提高铸坯冷却均匀性,使得铸坯缺陷明显改善,轧材合格率大幅提高。     

镍基耐蚀合金N10276开坯开裂原因分析和工艺改进

采用3t VIM真空冶炼+3 t电渣重熔双联工艺生产的镍基耐蚀合金N10276在开坯过程中极易出现开裂缺陷.采用微观组织表征、能谱检测以及透射电镜标定等方式对缺陷进行了分析,并用热力学计算与差式扫描量热法确定析出相重新固溶条件,并通过热压缩模拟对改进措施进行了验证.结果表明,合金中析出的μ相是造成锻造开坯过程中开裂的直...