700MW级水轮机主轴内法兰终锻成形工艺数值模拟研究

针对700MW级巨型水轮机主轴内法兰锻造成形要求及其难点,提出应以空心镦粗作为其终锻工艺;数值模拟结果表明,整体空心镦粗可以得到较好的内部变形分布,终锻镦粗变形量应不超过60%;局部空心镦粗降低了对设备能力的要求,对此本文提出了弦线旋转镦粗法,指出为得到较好内部变形分布,上砧送进比η应控制在40%左右,终锻镦粗变形量应不超过60%.本文得到的锻造工艺参数,对纵向厚度相对较小的薄饼状圆环锻件同样具有借鉴意义.     

1Cr13环锻件热加工工艺优化

1Cr13钢热加工过程中容易开裂,根据钢的合金相图,制定了加热工艺规范及选择锻造温度区间为900～1180℃.采用有限元模拟分析比较了预镦粗十扭压镦粗工艺对1Cr13环锻件的鼓形、等效应变和等效应力的影响.结果表明,预镦粗十扭压镦粗的相对直径比K=0.71,小于普通墩粗的数值.针对1Cr13辗环变形抗力大、组织不均匀的缺点,提出了两火辗环工艺.生产实践证明,采用优化后的热加工工艺可减少锻造裂纹、细化锻件晶粒、提高环件尺寸精度,从而提高了产品的合格率.     

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.     

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。     

核电大型管板锻件两种压实工艺的数值模拟与研究

中心凸台压实工艺和锥形板镦粗工艺是常用的两种大型饼类锻件镦粗方式.利用Forge锻造模拟软件模拟了两种工艺镦粗的核电管板锻件.结果表明:采用中心凸台压实工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在三向压应力,且心部产生了变形,但上下端面仍存在难变形区;采用锥形板镦粗工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在两向拉应力,虽迫使与锥板接触部位的坯料产生了变形,消除了难变形区,但心部并没有产生有效变形.     

镦粗过程中剪变形对锻件内在质量的影响

通过实验，研究了镦粗过程中剪变形的分布及对锻件内在质量的影响。所得结论对制定合理锻造工艺规范具有一定的指导意义。     

大型锻件镦粗工艺理论的研究

结合锻造工艺理论的现状和发展情况,对刘助柏教授提出的圆柱体镦粗新理论、锥形板镦粗新工艺进行了评述。认为该新理论能够反映大型锻件内部应力状态的实际情况,弥补了传统的镦粗理论的不足,是对自由锻造工艺理论的一个重要探索。     

自由镦粗工艺参数n和εhn的设计计算

从自由镦粗变形程度基本定义式,推导出了自由镦粗成形工艺的顶镦变形次数n和各次变形程度εhn,这两个自由镦粗变形基本工艺参数的设计计算公式,并举例说明了其应用方法。     

不同锻造比对2A50铝合金组织和性能的影响

影响铝合金自由锻件组织和性能的因素很多,铸锭质量、锻造变形程度和热处理工艺影响最大。通过对2A50铝合金不同锻造工艺对性能产生的影响进行研究,采用不同的锻造方案(镦粗、多方锻、拔长等)和不同的锻造比生产的锻件进行性能分析,阐明了自由锻造工艺对锻件性能的影响。     

整锻挤压辊两次镦拔新工艺的数值模拟

整体锻造挤压辊是整个辊压机的关键部件,形状短粗,是大型粗短轴类零件的代表,锻透性较差;空洞型缺陷是造成产品合格率低的一个重要因素,必须消除.本文利用Deform-3D模拟软件,对两次镦拔新工艺应用于RP170-110挤压辊的第1次镦拔过程进行了理论验证.通过对镦粗后采用WHF法和FM法拔长过程的数值模拟结果进行对比,说明两次镦拔新工艺中的第1次镦拔工艺-镦粗 WHF法拔长能够在足够大的三向压应力状态下,在再结晶温度以上愈合孔洞型缺陷,提高了大型短粗轴类锻件的锻透性.8件锻件全部试制合格的结果也证明了两次镦拔新工艺第1次镦拔的合理性.     

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％。     

直齿圆柱齿轮镦挤精锻模拟

在总结各种直齿圆柱齿轮精锻工艺的基础上 ,设计了一种直齿圆柱齿轮镦挤精锻工艺和模具 ,并进行了实验和上限模拟。实验模拟证明采用该工艺可以获得满意的直齿圆柱齿轮锻件 ,并表明在变形过程中坯料芯部存在一轴对称变形区。上限模拟通过所设计的简便精确的动可容速度场 ,获得了变形力和轴对称变形区的变化规律。两种模拟结果较为吻合。     

铁路货车车轴锻造生产线设计与应用

介绍了一条铁路货车车轴锻造生产线的工艺分析、设备选择和平面布置.生产线中加热炉采用步进式结构,锻造设备采用8000kN国产快锻液压机.用该生产线以较少的投资达到了车轴锻件品质提高,生产效率提高,作业环境改善的目的.同时,在该生产线中还实现了计算机网络化管理.     

低压转子钢30Cr2Ni4MoV扭转镦粗数值模拟

由于扭转镦粗较传统平砧镦粗对锻件施加了扭矩,从而降低了下压载荷,并且使得锻件变形更加均匀。利用DEFORM-3D软件对30Cr2Ni4MoV低压转子钢进行扭转镦粗模拟试验,同时优化工艺参数,证明扭转镦粗锻造法是一种有效改善锻件质量的工艺方法。     

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...     

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。     

基于晶体缺陷机理的6061铝合金镦粗成形工艺分析

基于晶体缺陷机理,并利用计算机有限元仿真软件进行6061铝合金冷、热镦粗成形模拟对比试验。在工具运动速度及材料平均变形速度均保持不变的条件下,将6061铝合金分别置于室温20℃与加热温度350℃状态下进行自由镦粗成形,热变形时锻件高径尺寸满足要求而冷变形时尺寸达不到规格。试验结果分析表明了晶体缺陷机理对铝合金塑性变形的多方面影响,并肯定了热镦粗工艺比冷镦粗工艺更适用于铝合金模锻前制坯的方法,因为热成形有利于减少金属内部的晶体缺陷运动阻碍。     

MAN L27/38系列曲轴锻件TR镦锻工艺设计与生产实践

分析了影响曲轴锻件曲拐成形质量的主要因素,通过7L27/38P曲轴锻件TR镦锻工艺设计、优化与生产实践,验证了所采用的工艺方案是合理的、有效的,确保了MAN L27/38系列曲轴锻件的国产化和批量生产.