多孔烧结材料锻造镦粗成形致密的特性研究

粉末锻造是一种新型高性能的精密塑性成形技术，但其成形时的特殊性导致目前缺乏完善的、普遍适应的粉末锻造成形理论。通过对还原铁粉烧结多孔体预成形坯锻造镦粗成形致密实验，研究了不同初始相对密度、不同高径比、不同摩擦条件对预成形坯锻造镦粗成形、致密的影响规律。得到了粉末锻造镦粗的断裂极限准则，绘制出了断裂极限应变迹线，并着重分析了初始相对密度、高径比和摩擦因子对镦粗断裂极限的影响，确定了镦粗成形极限工艺参数曲线。实验研究结果为粉末锻造预成形坯与模具的设计、工艺参数的优化奠定了理论基础，并提供了有价值的实验数据。     

大锻件锻造新理论与新工艺研究：“大型锻件的模拟技术及质量控制研究”成果

从宏观力学出发，通过理论解析和反复试验，提出了圆柱体平板镦粗和平砧拔长新理论，在此基础上，提出一系列新锻造工艺，如锥形反镦粗，ＬＺ锻造法、新ＦＭ锻造法等。从热力学着眼，对控制锻造及对晶粒度控制进行了研究，提出了有价值的低压转子钢工艺。部分研究成果已在生产中应用，获得显著的经济及社会效益，发表的部分论文被国内外文摘引用，受到国内外学术界高度评价。专家验收意见认为：该项课题研究“属先进制造技术基础性研     

大锻件锻造新理论与新工艺研究--"大型锻件的模拟技术及质量控制研究"成果综述

从宏观力学出发,通过理论解析和反复试验,提出了圆柱体平板镦粗和平砧拔长新理论,在此基础上,提出一系列新锻造工艺,如锥形板镦粗、LZ锻造法、新FM锻造法等.从热力学着眼,对控制锻造及对晶粒度控制进行了研究,提出了有价值的低压转子钢工艺.部分研究成果已在生产中应用,获得显著的经济及社会效益,发表的部分论文被国内外文摘引用,受到国内外学术界高度评价.专家验收意见认为:该项课题研究"属先进制造技术基础性研究的学科前沿领域",研究成果" 促进了学科的发展".     

铝合金锻造开坯变形均匀性数值模拟与实验验证北大核心CSCD

锻造开坯变形均匀性是影响锻件质量的重要因素。以2A14铝合金为研究对象,利用Deform-3D有限元软件对锻坯应变场进行模拟,通过引入平均等效应变ε_(ave)、变形均匀系数a,结合晶粒形貌观察和拉伸力学性能测试,对“单向镦粗”和“多向镦粗”两种锻造开坯工艺的变形均匀性进行定量和定性分析。研究结果表明:“多向镦粗”锻造开坯工艺的变形均匀性较“单向镦粗”锻造开坯工艺好,且锻造累积应变量越大,变形均匀性越好,力学性能各向异性越弱。2A14铝合金在多向镦粗锻造开坯过程中,随着累积应变量的增加,晶粒细化机制由晶粒破碎机制逐渐转变为连续动态再结晶机制。     

大型锻件锻造工艺理论与技术的进展

在大型锻件锻造工艺理论与技术领域 ,首先 ,对普通平板间镦粗圆柱体 ,根据其高径比 H /D不同 ,提出了两个新理论 :H / D>1,刚塑性力学模型的拉应力理论 ;H / D<1,静水应力力学模型的剪应力理论。前者打破了镦粗体 (不管高径比大小 )内三向压应力传统之说 ,并为轴对称塑性体的广义滑移线解和主应力分块法、数值模拟求其应力场提供了力学模型 ;后者解决了大型饼类锻件中出现的“夹馅饼”缺陷的难题。在此基础上又提出了锥形板镦粗的新工艺及其力学原理。在拔长工艺理论方面 ,应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题 ,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足 ,而应补充一个新的工艺参数——料宽比 ,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定。在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中 ,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新 FM法”。在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。上述工艺理论指导工艺生产 ,可大幅度提高锻件的质量。     

减小圆柱形坯料镦粗鼓形的模拟研究

镦粗过程中,圆柱体坯料易在侧表面形成鼓形,应用先进的DEFORM锻造有限元软件对一般平板镦粗、套环内镦粗、毛坯凹形端面镦粗和锥形板镦粗进行了数值模拟,并将所得到的模拟结果进行了比较.发现套环内镦粗工艺、毛坯凹形端面镦粗和锥形板镦粗能不同程度地减小鼓形,其中毛坯凹形端面镦粗减小鼓形效果最为明显,另外它和锥形板镦粗都在很大程度上提高了镦粗毛坯的变形均匀性.这对镦粗工艺的制定和工艺方案的选择,具有一定的参考价值.     

非对称断面钢轨局部镦粗技术开发与应用

为解决非对称断面钢轨镦粗时的波浪变形问题,设计了局部镦粗成套装置,利用已有的锻造生产线,有效地控制了非对称断面钢轨镦粗时产生的失稳和轨肢波浪变形,减少了模具更换次数;同时,设计的镦粗测量和显示装置,可精确控制镦粗量,保证镦粗成形质量稳定。经实物验证,采用本装置及工艺,单根镦粗时间由原工艺的60 min降低至8 min,效率提高了7倍以上;镦粗钢轨一次合格率达100%,较原工艺合格率提高了3倍以上。利用已有的锻造生产线,减少了设备投入,降低了投资成本,在工艺布局上可以减少镦粗工序的生产区域,优化了车间的工艺布局。最后,通过实物验证了方案可行性,并确定了工艺参数,可用于指导实际生产。     

基于Forge仿真软件的铸锭镦粗工艺过程数值模拟

采用Forge锻造模拟软件,对材质为H13,重量为20t的八角铸锭镦粗工艺进行仿真模拟,通过对压机速度、锻造火次、镦粗方式等不同参数进行仿真模拟,对坯料镦粗过程的温度场、应力、压机载荷等结果进行分析,选择合适的工艺参数,预测选择合适吨位的压机,为实际生产过程提供有力的理论依据及数据支撑。     

压力机高速轴镦粗过程组织转变的数值模拟

通过有限元方法模拟了压力机高速轴毛坯的镦粗过程,得到了镦粗过程的变形规律,模拟过程符合理论分析的结果;进而模拟了镦粗过程中微观组织的变化,得到了晶粒生长规律和位错密度变化情况,从微观上揭示了锻造过程的成形规律.     

SIMA法预变形工艺参数对100Cr6钢晶粒细化的影响

采用轴向多道次镦粗拔长工艺,研究了SIMA法预变形工艺中的锻造比和镦拔道次对100Cr6钢晶粒细化的影响。试验结果表明:随着锻造比和镦拔道次的增加,晶粒的平均直径逐渐减少,晶粒的细化效果越好,在锻造比为2.00,镦拔道次为3次时,试样心部晶粒的平均直径从274.1μm减小到25.0μm,减小了90.9%,试样边部晶粒的平均直径从293.4μm减小到23.1μm,减小了92.1%。;试样边部晶粒的细化效果优于心部晶粒,镦拔道次对试样晶粒的细化效果强于锻造比。研究结果表明,轴向多道次镦粗拔长预变形工艺对晶粒的细化效果显著,镦拔后可以获得晶粒细小的非枝晶坯料,且工艺简单,操作安全,是优良的预变形晶粒细化工艺。     

圆饼型锻件锻造质量缺陷及其优化方案

介绍了圆饼型锻件在锻造过程中的缺陷,提出了锻造工艺新思路。优化锻造工艺,即采用二次WHF法＋JTS法进行压实制坯,能够有效锻合孔洞和疏松。采用中心凸台镦粗工艺,以增加变形均匀性,减小夹杂进一步扩展,控制夹杂物形貌,使其不成为片状汇合,能够有效解决锻造过程中无损检测质量缺陷问题。     

爪极锻件镦挤-压弯精锻工艺的试验研究

讨论分析了汽车电机爪极锻件的生产工艺方案 ,介绍了其镦挤 -压弯工艺和模具设计要点、试验研究工作并锻成了典型制件。     

核电筒体锻件镦粗工艺的云纹法与数值模拟研究

本文用常温云纹法与数值模拟法研究了筒体锻件整体镦粗与局部镦粗工艺的变形规律，得到了整体镦粗工艺的坯料尺寸图。对于在端部内壁处取样的核电筒体锻件，应采用局部镦粗工艺，以锻透取样部位。为避免端部折叠，局部镦粗时单砧压下量应小于１０％。     

锻造方式对TC4钛合金小规格板材制备的影响

TC4钛合金小规格板材生产一般采用铸锭镦拔锻造、板坯加热轧制的加工方式进行,对于小规格板材通常锻造时采用镦拔锻造的方式来进行,但组织性能并不能达到相对最优的状态.通过关键过程交叉对比的方式,采用普通自由锻造和镦拔锻造两种加工方式生产出相同尺寸的板坯,再使用相同的轧制工艺进行对比生产,所有的生产环节保持一致性,目的在于探...     

重卡转向节多工步卧式锻造成形过程的数值模拟

介绍一种在新型模锻摩擦压力机上采用5工步多模膛成形重卡转向节的卧式锻造工艺。分析了转向节成形的工艺特点,确定了工艺方案——压扁→旋转90°再次压扁→局部镦粗→预锻→终锻。利用有限元软件Deform-3D对成形过程进行模拟,对模拟得到的速度场、应力场和载荷等信息进行分析,为模具设计优化和设备选型提供了依据。通过模拟结果,对容易出现折叠等缺陷的部位进行了预测。     

发动机应力螺栓电热镦模锻研究

以150和396系列大功率高速柴油机应力螺栓的电热镦模锻为研究对象,分析了应力螺栓电热镦模锻工艺,介绍了应力螺栓锻模优化设计的要点,给出了锻件外方部分几何尺寸的关系式和锻模模膛内对边最小宽度尺寸的计算公式,找到了确保应力螺栓错移量和高精度电热镦模锻成形的有效方法,提高了锻件质量、锻件合格品率、锻造效率和锻模使用寿命,降低了锻件制造成本。     

MS-3120钢制模块锻件的试制

对MS-3120钢制模块锻件的试制过程进行了总结。采用两镦两拔的锻造工艺,可以弱化锻件的纤维方向,实现各向同性。热处理淬火采用水淬油冷的冷却方式,使模块锻件力学性能满足了技术要求。     

模具结构及参数对厚饼类锻件内部质量影响

为了提高厚饼类锻件内部质量,减少探伤密集性缺陷,对锥板镦粗+展平工艺及平板镦粗工艺进行了数值模拟分析。对比了两种成形方式对锻件内部金属运动轨迹、最终位置及等效应变分布的影响,同时对锥板镦粗+展平工艺中锥板夹角α及锥顶平台长度h对锻件内部质量的影响进行研究,从而为确定正确的锥板镦粗+展平工艺方案提供依据。     

大型饼类锻件锻造工艺研究综述

综述了饼类锻件锻造工艺的发展。大型饼类锻件是重型装备的核心部件之一,需要在液压机上进行自由锻造,由于其高径比远远小于1,实际生产中,废品率高,生产难度大,最严重的便是层状裂纹问题。为了克服这一问题,人们对饼类锻件进行了解剖检验,提出了压窝成形法、锥形板镦粗法等各种锻造工艺。     

基于响应面法的游艇转向臂锻造工艺优化

针对游艇转向机构中某转向臂在实际生产中出现的充不满的缺陷,设计了以模具预热温度、始锻温度、镦粗台孔深、镦粗下压量、压扁厚度为设计变量,以锻件充形率、终锻力为目标函数的混合水平正交表,通过对正交试验结果进行灰色关联处理,并进行极差分析,得知镦粗下压量、镦粗台孔深对目标函数影响显著。为了得到更优的工艺参数,在正交试验的基础上结合中心复合试验进行再优化,建立了以镦粗下压量、镦粗台孔深为自变量,以锻件充形率和终锻力为因变量的二阶响应面模型,从而得到了该产品的最优工艺参数。经过生产验证,优化后的工艺参数能在较低的成形载荷下锻造出合格的产品,并且消除了充不满的缺陷。