仪表阀体多向可控精密成形工艺

提出一种新的仪表阀体的多向可控精密成形工艺,利用有限元模拟软件Deform-3D,对仪表阀体的多向可控精密成形工艺进行了数值模拟。分析了零件的工艺难点及成形过程中的载荷-行程曲线、金属流动规律及不同摩擦系数对成形过程的影响,最后进行了试验验证。研究结果表明,提出的仪表阀体多向可控精密成形新工艺是可行的,模拟得到的锻件充填饱满,在成形过程中金属流动比较均匀,金属流线基本沿锻件轮廓方向,最大载荷为6.21×106 N;此外,摩擦系数对成形过程的影响较大,工艺试验得到的产品和模拟结果具有较好的一致性,锻件尺寸一致性也较好,说明工艺可靠,对该类零件的多向可控精密成形工艺具有一定的指导意义。     

空排止回阀阀体多向模锻工艺分析

针对空排止回阀阀体的结构特点设计了多向模锻成形方案,对其成形过程进行了数值模拟,分析了模具加载方式对锻件成形质量的影响,确定了合理的工艺参数,优化了成形工艺方案,以期能为实际生产提供理论指导。     

铝合金控制臂多向挤压制坯及模锻成形工艺

提出了采用多向挤压工艺为复杂枝权类控制臂锻件成形锻造预制坯。选取典型的复杂铝合金控制臂锻件,通过有限元模拟分析,研究了多向挤压成形过程中毛坯温度、材料流动速度、流线及挤压成形力和模锻成形过程中的温度分布及模具充填情况。模拟结果表明:当坯料成形温度为540℃、模具加热保温至200℃时,挤压后两枝权温度为520℃,枝权头部温度约为480℃,无须进行二次加热。模锻成形材料变形均匀,模具充填效果好,飞边较小,表明挤压制坯与锻造型腔较好匹配。最后,通过多向液压机对模拟进行了验证,结果表明,多向挤压制坯成形工艺可以获得高质量的控制臂锻件预制坯,该工艺具有可行性。     

不等径阀体的多向模锻生产工艺

针对一种不等径阀体的几何特点和性能要求,设计了两种多向模锻成形方案。采用Deform-3D有限元模拟软件对两种方案的成形过程进行了模拟,在锻件成形载荷、温度场、等效应变场、成形质量方面进行了对比分析。模拟结果表明,两种成形工艺对锻件成形载荷、温度场及等效应变场影响不大,但对锻件成形质量有显著影响,方案1成形锻件存在端面折叠及纵向飞边缺陷,方案2锻件成形质量良好。因此,根据模拟分析将方案2在40 MN多向模锻生产线上进行生产验证。结果显示,金属材料流动性好,锻件填充饱满,锻件3个法兰面和凸台面的成形质量良好,无折叠、纵向飞边等缺陷,与模拟分析结果吻合。     

差压计模锻成形工艺方案分析

根据差压计锻件形状特点,详细分析了锻件采用可分凹模多向闭塞精密模锻工艺方案的可行性.差压计锻件可以采用普通开式模锻成形和可分凹模多向闭塞精密模锻成形.开式模锻工艺简单,但是需要制坯,工艺流程长,材料利用率低.可分凹模多向闭塞精密模锻能一步顺利成形锻件,产品质量高,工艺稳定,材料利用率可提高20%～30%,但是若在普通模锻设备上生产,模具结构复杂;专用多向模锻设备通用性低;在大批量生产时,采用专用设备生产效益好.本文用塑性成形模拟软件Deform-3D对多向闭塞精密模锻进行了模拟分析,验证了该工艺方案的可行性.     

G2500曲轴辊锻件的模锻成形过程的模拟与分析

针对G2500曲轴的曲柄宽度较大、模锻时很难充满的特点,采用先辊锻制坯、再模锻成形的工艺进行加工。通过数值模拟对设计的4种G2500曲轴辊锻件的模锻过程中的金属流动情况及压力机吨位的变化进行了模拟分析。在保证模锻型腔填充良好、曲柄充满、所需模锻设备吨位满足的情况下,确定了辊锻件4为合理的辊锻毛坯。最后通过实际生产对模拟结果进行验证,结果表明,实际生产结果与模拟吻合,采用合理的辊锻件尺寸,可以在8000 t热模锻压力机上获得质量良好的G2500曲轴。     

模具加载方式对不规则阀体多向模锻工艺的影响

为提高一种复杂不规则阀体的性能和生产效率，设计了一种多向模锻生产工艺，并通过建立高温下的材料压缩仿真模型和多向模锻有限元分析模型，利用Deform-3D软件模拟了不规则阀体的成形过程，分析了不同模具加载方式对阀体成形结果、阀体温度分布、各凸模载荷变化、最小合模力以及各模具温度的影响。结果表明：第1种加载方式成形困难，容易产生毛刺和锻造不满等缺陷，第2种加载方式易产生折叠缺陷，而第3种、第4种加载方式可有效避免成形缺陷，并且第4种加载方式对提高阀体质量和模具寿命更有利。最后，利用多向模锻液压机进行了各加载方式下的阀体成形试验，通过试验与模拟对照验证了分析过程的准确性，同时，在合适的工艺下获得了表面平滑、尺寸合格、纤维流线均匀且无折叠、毛刺等缺陷的阀体锻件，该研究能有效推动各类阀体生产工艺的发展。     

十字连接件锻造工艺与模具设计

基于十字连接锻件的结构分析,针对其尺寸精度要求高、加工余量少、大部分均为非加工面、金属体积分配与成形困难的特点,分析和设计了十字连接锻件的模锻工艺方案,并设计了锻模及校正模。采用DEFORM-3D对工艺和模具进行模拟分析,验证了设计的合理性,并通过工艺试制发现材料利用率达到81. 2%,产品合格率达到99%以上。批量生产获得了满足图纸要求、精度及质量稳定的锻件。结果表明,采用自由锻制坯和模锻相结合的工艺可一火成形复杂类的十字连接锻件,采用阻力墙设计可解决该类锻件的充不满及折叠等缺陷,获得成形效果良好的锻件,数值模拟方法可有效提高产品开发成功率。     

三通阀体多向模锻工艺研究及有限元分析

针对40Cr合金钢阀体生产效率低、材料利用率低、性能差、寿命短等问题,提出了采用多向模锻工艺来成形阀体.首先,根据阀体结构特征设计了3种成形工艺方案,并分析了各方案冲头的加载方式;其次,通过CAE分析软件Deform-3D完成了各方案的有限元建模,并进行了数值仿真,分析比较了各方案的锻件成形过程、锻件成形质量、锻件温度...     

高温高压阀体的多向模锻技术研究

为使火电机组阀体满足高蒸汽参数下的技术性能要求,进行了高温高压阀体的多向模锻研究。介绍了多向模锻工艺的特点,以火电机组3吋闸阀阀体的多向模锻为例,阐述了制定多向模锻工艺的原则与方法,设计了3吋闸阀阀体的多向模锻模具,采用数值计算方法,研究了多向模锻技术特有的模具动作顺序对成形载荷的影响,得到了模具动作顺序对合模力、垂直冲头压入载荷、水平冲头压入载荷以及模具温度场的影响规律。在40MN多向模锻液压机上进行了3吋闸阀阀体的多向模锻成形试验,获得了尺寸合格的锻件,按技术要求,对3吋闸阀阀体进行了力学性能与纤维流线检验,结果表明:远优于阀体技术要求的指标。     

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程。对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和数值模拟结果的准确性,得出长杆类转向节应采用辊锻制坯+弯曲工序、再结合模锻复合成形工艺进行生产。试验中,SG转向节锻件的材料利用率达到了80.8%,合格率达到97.9%,单次模具寿命可延长至生产900件。     

十字轴小飞边精密成形工艺

针对十字轴热模锻成形过程中飞边大、成形力大的问题,根据十字轴形状尺寸及锻造成形工艺特点,提出十字轴小飞边精密成形工艺。采用Deform-3D对十字轴小飞边精密成形工艺过程进行数值模拟,对模拟成形的十字轴锻件及其金属速度场、等效应变、模具载荷-时间曲线进行分析。模拟结果显示,十字轴锻件成形完整,金属流动均匀,模具载荷减小。结合模拟结果,设计制造模具进行十字轴成形工艺试验。试验得到的十字轴锻件,填充饱满,无折叠、表面裂纹等缺陷,飞边明显减小,与模拟结果一致。结果表明:改变十字轴热模锻成形工艺,采用十字轴小飞边精密成形工艺,使锻件飞边减小,锻造过程成形载荷降低。     

盒形锁具外壳模锻缺陷分析及模具优化

针对智能锁具外壳模锻过程中出现的开裂问题,通过数值模拟分析了模锻过程中金属的流动规律,发现凸台处的开裂原因在于金属流入凸台型腔时,凸台心部金属流动速度快,凸台四周金属则因模具摩擦流动速度慢,从而在该处形成了挤压缩孔,并进一步发展成为向板厚方向深入的折叠,该折叠经模具压平后出现在锻件表面,其形状类似裂纹。在此基础上,提出了在凸台处冲孔和增大凸台斜度两种改进方法,来增大凸台处的充填阻力和减小凸台心部金属的流动速度。数值模拟结果表明,这两种方法都能有效避免缩孔、折叠和裂纹的产生,出于简化模具考虑,采用增大凸台斜度的改进方法。实际盒形锻件完好、无折叠缺陷。     

某档位齿轮坯精锻成形模具结构参数的数值模拟分析及优化

针对某档位齿轮坯在闭式精锻成形过程中径向筋部出现的充填不饱满和折叠的缺陷,为了优化金属的流动性,改善筋部的填充情况,获得性能优良的合格锻件,运用正交实验和有限元结合的方法,分析了模具筋部拔模斜度α、圆角半径R对成形过程的影响,得出了极限模具结构参数图。分析了不同区域模具结构参数对成形质量的影响,确定在区域D中的参数条件下,锻件无明显的充不满和折叠缺陷,并优选拔模斜度为1.3°、圆角半径为3 mm进行了实际生产验证。研究结果表明:锻件质量良好,筋部端面平整,底部无折叠缺陷,实际锻件与数值模拟结果相吻合。     

高速列车制动盘盘毂锻造工艺数值模拟

基于实测的40CrA钢高温应力-应变曲线和热物性参数,建立了高速列车制动盘盘毂毛坯在模锻过程的有限元模型。运用DEFORM-3D软件,对该盘毂的多步骤锻造过程进行热力耦合模拟,得到了应力、应变和温度随时间的变化规律;研究盘毂成形过程的金属流动机制,模拟了产生折叠缺陷的位置;预测了盘毂完全成形所需的锻锤打击次数;对终锻模具的最大主应力进行分析,预测了模具在实际生产中可能产生的塌陷、开裂缺陷及其位置。根据模拟结果进行了生产试制,验证了工艺的可行性和模拟的准确性。     

高合金钢冷轧工作辊锻造过程数值模拟

采用Deform-3D软件对一种新型高合金钢冷轧工作辊锻造以及锻前空冷过程进行数值模拟。首先,根据实际产品和液压机压头尺寸建立锻件和模具模型并进行了网格划分,对所采用的高合金钢进行热力学测试从而建立了材料模型。通过分析在空冷和锻造过程中锻件温度场和应力场分布,获得了锻件在空冷过程中温度变化规律,以及在锻造过程中锻造区域典型位置处的温度和应力分布特征。此外,参考模拟结果,并结合实际经验对这种新型冷轧工作辊进行锻造,实际锻造结果与模拟得到的最终结果十分接近,验证了采用有限元方法对轧辊锻造过程进行模拟是可行的。为冷轧工作辊的实际锻造生产提供理论指导。     

大型塑料模具用钢锭凝固和内部缺陷的数值模拟研究

用数值模拟方法研究了45 t制造塑料模具用大型钢锭的凝固过程,预测内部偏析和缩孔、疏松的分布情况,与实际钢锭和锻件内部质量比较,证明了模拟结果的合理性,因而表明,可以采用数值模拟的方法优化大型铸造钢锭结构,改进钢锭内部质量,节约生产成本。     

直齿圆锥齿轮精锻成形工艺数值模拟研究

齿轮锻造成形是一个复杂的塑性大变形过程.传统的理论分析方法难以很好地分析其复杂的成形过程及成形规律,而有限元数值模拟可以弥补这一不足.通过基于刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机模拟对直齿圆锥齿轮的温锻和冷锻过程进行了分析,对两成形方法中的模具载荷、应力和应变分布及温度场分布进行了比较.结果表明,温锻成形具有成形载荷小、应力数值小、温度分布均匀等优点.进行了相应的温锻工艺试验研究,为温锻成形技术在工业生产中的应用提供了理论依据.     

三通阀体多向模锻工艺研究

针对三通阀体结构特点和性能要求,采用多向模锻近净成形的工艺方法,利用有限元数值模拟方法得到锻件在成形过程中的网格分布、温度场、应力应变场、载荷曲线等,运用分流成形原理提出一种改进方案,有效降低了合模力,为实际生产提供了依据。     

工艺参数对TC4合金航空发动机叶片精锻残余应力的影响

为获悉叶片精锻残余应力的分布情况,利用Simufact. Forming软件对TC4合金航空发动机叶片精锻过程进行了数值模拟研究。通过X射线衍射技术对叶片实体表层残余应力进行了测量,并与数值模拟结果进行对比,验证了有限元模型的合理性。通过设计正交试验优化了叶片精锻工艺,最终得到了最优工艺参数组合及不同工艺参数对叶片精锻残余应力的影响趋势。研究结果表明:航空发动机精锻叶片的残余应力主要集中在表层,当工艺性较差时,叶片前缘头、后缘头附近的高残余应力区域范围较大,开裂的风险系数较高;模具温度对叶片精锻残余应力的影响最大,上模速度、坯料温度、摩擦因子对其影响依次减小;在上模速度为40 mm·s-1、坯料温度为960℃、模具温度为300℃、摩擦因子为0. 1的情况下,可以得到较小的叶片精锻残余应力。