大型船用曲轴曲拐弯锻过程的计算机模拟与工艺优化研究

采用计算机模拟和实际试验研究了传统弯锻曲拐的过程,发现了曲拐锻造的典型缺陷.确定了改进后的预成形毛坯形状,优化了毛坯的形状因子,提出了解决缺陷的措施.在此基础上,对改进的工艺进行了计算机模拟.结果表明,改进的工艺能够消除喇叭口、减薄、“细腰”缺陷,毛坯变形抗力为传统工艺的72％.由于毛坯截面积减小,可节省原材料约15％.最后,对改进的工艺进行了试验,验证了模拟的准确性,得到了合格的锻件.     

大型船用曲轴TR法镦锻成形缺陷分析与工艺优化

大型曲轴是大型内燃机的关键零件。针对我国大型船用曲轴锻造中存在的精度低、加工余量大等问题,采用DEFORM-3D软件对其TR镦锻过程进行了数值模拟仿真。通过模拟分析曲轴成形的塑性流动规律,找出了大型船用曲轴曲拐成形过程中的典型缺陷连杆颈和曲柄臂外侧折叠的成因。研究发现,弯曲下模和预锻模设计不合理是造成曲轴锻件折叠缺陷的主要原因;并在此基础上优化了锻件成形的工艺方案,从而为大型曲轴镦锻模具设计提供了科学依据。生产试验表明,采用新的模具结构设计方案,可以有效避免大型曲轴镦锻时的折叠缺陷,所成形的曲轴质量良好。     

S34MnV曲轴锻用钢的夹杂物控制

采用CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2基含氟精炼渣系,渣中含CaF220%左右,该渣系有较强的吸附夹杂物的能力。真空前钢水中的部分MgO-Al2O3夹杂物已转变成熔点较低的CaO-MgO-Al2O3夹杂物,真空后的夹杂物是完全改性的CaO-MgO-Al2O3夹杂物。真空前→真空后→铸坯过程中,夹杂物数量逐渐减少。铸坯中的夹杂物是完全改性后的CaO-MgO-Al2O3夹杂物,该夹杂物对曲轴锻用钢力学性能的危害很小。     

S34MnV钢的奥氏体晶粒长大动力学

利用DIL-805AD/T动态膨胀相变仪对S34MnV钢在不同加热温度和保温时间下进行奥氏体化试验,通过晶界腐蚀、光学显微镜观察和截点法测定了奥氏体平均晶粒尺寸,并对S34MnV钢奥氏体晶粒长大规律进行了深入分析.通过对比Beck模型、Hillert模型和Sellars模型,根据实测晶粒尺寸数据拟合并优化了模型参数,建...     

船用曲轴S34MnV钢的物理基参数本构模型及热加工图

采用Gleeble-3500型热模拟机对大型船用曲轴S34MnV钢在变形温度950～1150℃,应变速率0.005～5 s-1,压缩变形量为60％的条件下进行热压缩试验,获得了S34MnV钢的真应力-应变曲线.基于位错-应力关系和动态再结晶动力学,建立了两阶段的物理基参数本构模型来预测船用曲轴S34MnV钢的热变形流动...     

大型船用曲轴曲拐的弯锻过程模拟与实验研究

通过测试大型船用曲轴曲拐S34MnV钢在高温不同应变速率下的应力-应变曲线,建立了该钢的本构关系模型．运用ABAQUS软件对该曲拐的弯锻过程进行了热力耦合模拟,得到了曲拐锻造过程的应力、应变和温度随时间的变化情况,分析了曲拐的金属流动机制,研究了曲拐典型位置的静水压力和表面拉／压应力的变化,模拟计并了锻造过程产生的“细腰”、裂纹、“喇叭口”等缺陷的位霞,并预测了曲拐的最终形状和尺寸．模拟结果与实验结果很好吻合．在此基础上提出了改进性意见,为锻造工艺参数的优化提供了依据．     

特大型船用曲轴曲拐锻造工艺研究

曲轴是大型船舶的重要部件。介绍了采用1:2的比例对大型曲拐进行的弯锻法试验研究,同时简述了全纤维曲拐的冶金附具设计和制坯、形成过程。试验结果表明,用弯锻法锻制大型全纤维曲拐是一种切实可行的工艺方法,有十分显著的优点和经济效益。     

船用曲轴锻件成形技术的发展

概述了船用曲轴曲拐锻造技术的发展情况。预测了未来船用曲轴锻造成形技术的发展方向。     

大型带法兰封头整锻成形工艺数值模拟

采用刚塑性有限元法对大型带法兰封头整锻成形工艺进行模拟,确定了合理的锻造工艺,并分析了展压变形中的封头壁厚和展起高度变化规律。模拟结果表明,此工艺能够成形出所需尺寸封头,工艺可行,可操作性强,对实际生产该封头有重要的理论指导意义。     

S34MnV钢的高温压缩变形行为实验

针对大型船用曲轴曲拐所用材料S34Mn V合金钢,利用Gleeble-3800热模拟实验机对其进行高温压缩实验,研究了S34Mn V合金钢在变形温度为950~1250℃、应变速率为0.001~10 s-1和压缩变形量为70%条件下的高温变形行为,得到了其真实应力-应变曲线。分析了变形温度、应变速率对S34Mn V合金钢高温流变行为的影响。结果表明,变形温度和应变速率对流动应力影响显著,流动应力随变形温度升高而下降,随应变速率增大而上升;低的应变速率、高的变形温度,更易于动态再结晶的发生,有利于降低流动应力。     

大型曲轴镦锻成形的有限元模拟分析

利用Forge软件对大曲轴的镦锻成形进行有限元模拟,结果表明,模拟成形力和成形形状与实际结果不一致,通过对实际产品和生产情况进行分析,发现实际生产的曲臂比名义尺寸厚1mm,在计算其成形力后,获得的模拟成形力与实际成形力仅差6.3%.曲臂形状的差异是由于在实际生产中坯料温度不均匀造成的,在使用模拟技术时,锻造技术人员应考...     

大型船用曲轴曲柄制造工艺研究

介绍了大型船用曲轴曲柄毛坯国内制造现状、制造技术及主要工艺,同时提出了一种新的曲柄毛坯制造工艺方法,该方法保证了锻件毛坯的全纤维组织,钢锭利用率也大大提高。     

一种大型七拐压缩机曲轴TR镦锻成形技术研究

在分析大型七拐压缩机曲轴的结构特征的基础上介绍了曲轴的锻造成形工艺难点。针对曲轴异型曲拐实物锻造成形工艺试验存在的问题,制定了合理的技术参数和优化措施。结果表明,所得曲轴锻件充填饱满,飞边大小适当且无影响后续粗加工的锻造缺陷。     

大型船用螺旋桨铸造工艺的探讨

基于对大型船用螺旋桨铸造工艺的研究,阐述了大型船用螺旋桨铸件的报验入级要点,探讨了大型船用螺旋桨铸造的工艺设计、造型、铜合金的熔炼、浇注和机械加工的基本工艺方法,以及船用螺旋桨的砂型铸造、低压铸造的一般常识,论述了大型船用螺旋桨铸造易出现的缺陷及其防止措施.     

"S"系列扭杆弹簧镦锻成形工艺

以Φ27.5扭杆弹簧为例，阐述了“S”系列扭杆弹簧镦锻成形工艺及模具设计。     

大型筒体锻造成形缺陷分析及预防

以大型简体锻造成形工艺为主要研究对象,将大型简体在锻造过程中产生的端面缺陷、内表面缺陷、外表面缺陷、形状缺陷产生原因进行了分析.将生产实际、锻造工艺理论和有限元数值模拟技术相结合,提出合理的预防措施及解决方法,为筒体锻件工艺优化及质量提高起到积极的作用.     

S90级船用曲拐挤压成形试生产研究

针对现有曲拐锻造工艺的不足,提出了一种新的挤压成形工艺并设计了挤压模,并对挤压成形过程进行仿真模拟和挤压成形载荷计算,在此基础上进行了生产试验。结果表明：采用新的挤压成形工艺进行曲拐锻造制坯可行,计算的挤压载荷与试验接近,该挤压模可作为实际生产的参考。     

某重卡前轴成形辊锻折叠缺陷成形机理分析

针对某重卡前轴成形辊锻-模锻设计方案进行数值模拟仿真,建立前轴精度与成形工艺参数之间的定量关系,并引入到前轴成形辊锻有限元模拟分析中.采用数值模拟仿真技术,分析了某重卡前轴成形辊锻过程中弹簧板、弹簧板和工字梁过渡部位折叠缺陷的产生机理,为实际生产中重卡前轴成形辊锻工艺中的折叠缺陷的控制提供指导.     

法兰轴镦锻成形工艺及模具设计

介绍3307-6259汽车轴类件的镦锻成形工艺及模具设计,其能够有效地解决大法兰台阶轴的成形困难问题,克服普通模锻成形工艺上的不足,大大降低原材料的消耗,提高产品的组织性能。采用镦锻成形工艺与感应透热相结合,锻件成形良好,表面质量好,生产效率高,产品成本低,经济效益显著。