TC14钛合金大型机匣采用等温锻造生产小余量锻件

TC14钛合金机匣是一个难度极高的锻件,采用等温锻造工艺,将半个机匣作为一个整体锻件进行锻造取得了成功.本文介绍了用模拟法研究锻件的成形,以及等温锻造工艺、热处理工艺对锻件组织、性能的影响.介绍了等温锻造的整体机匣的高低倍组织与力学性能.     

铝合金筒形机匣等温精锻技术研究

在筒形机匣研制过程中，作者进行了全面的理论分析和大量的工艺试验。本文重点介绍筒形机匣成形工艺方案的确定、模具结构及分模方案的制定，精锻时加热问题的研究及有关工艺措施等技术问题。这些对铝合金等温精锻工艺具有一定的理论意义和广泛的指导意义。     

TC4钛合金薄壁高筋构件近等温锻造技术研究

研究了TC4钛合金薄壁高筋构件的近等温模锻工艺,合理设计了锻件的尺寸与模具结构,同时利用有限元模拟软件Deform3D对闭式模锻与开式模锻下的预制坯锻造方案以及不同长度的圆棒锻造方案下锻件的成形过程进行了有限元模拟分析,从而对锻造工艺参数进行合理选取。基于近等温锻造工艺,通过多火次、增量变形的方法成形出了质量良好的TC4钛合金精密模锻件。微观组织分析表明,锻件各区域的微观组织均为既存在等轴初生α相,又存在片状β相的双态组织,且晶粒大小比较均匀。相对于原始坯料,经过近等温锻造的锻件的断裂伸长率略微下降,屈服强度变化不大,而抗拉强度与弹性模量比坯料略微上升,力学性能良好。     

喷射成形超高强度铝合金构件等温锻造模具设计与工艺研究

随着航空航天工业的发展,对航空零件的材料和其成形工艺的要求越来越高,而喷射成形超高强度铝合金材料因其性能优良和价格低廉的特点而广泛应用于制造航空部件。在已有的喷射成形超高强度铝合金坯料的基础上,主要研究其等温锻造模具的设计以及等温锻造工艺对锻件质量的影响,并利用Deform软件模拟了航空用端盖锻件的锻造过程,对比3种模具锻造所得锻件性能,获得了锻件的最佳锻造温度、模具的最佳预热温度、以及成形压力等工艺参数,并通过实际的锻造试验进行了验证。     

预压对大型铝合金壳锻件成形的影响

文章对某大型铝合金XB11壳锻件进行了成形工艺分析,并根据2618铝合金锻造特点,结合生产实际,制定了一套成形工艺方案。基于XB11壳锻件进行CAD参数化实体三维造型,根据有限元法基本原理,利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,对XB11壳锻件热成形工艺过程进行模拟。由初步模拟结果,分析研究了在成形过程中所出现的折叠缺陷产生的原因。通过进一步优化预压坯,获得了能够锻出合格锻件的合理预压形状。优化后的成形工艺方案经试验证明可行,为生产出高质量的大型铝合金壳体锻件提供了科学的依据。     

2024铝合金航空座椅支承零件等温模锻成形研究

采用Deform-3D有限元软件及等温模锻试验对2024铝合金航空座椅支承零件的成形过程进行了模拟与试验研究,并且分别对等温模锻件和热轧板机加工零件的组织和性能进行了对比研究。结果表明,在420℃、锻压速度为1.5 mm·s-1、保压时间为1.5~2 min的锻造工艺参数条件下,2024铝合金航空座椅支承零件锻造成形的最大锻压力为12700 k N,锻件成形金属流动顺利。在本文的工艺条件下试制锻造了多件2024铝合金航空座椅支承件,测试分析结果表明,通过等温模锻制造的航空座椅支承零件较热轧板机加工零件强度提高11.4%,最高的强度为508 MPa,且不同方向力学性能的差异小于3%。     

大型铝合金航空模锻件局部加载成形工艺研究

提出了超大规格铝合金航空模锻件局部加裁成形工艺方案,利用三维有限元软件Deform-3D对锻件分段局部加载成形载荷、两道次之间变形量分配、变形均匀性进行了仿真分析.结果表明:大型锻件局部等温加载工艺可有效降低成形载荷,最大锻造压力均可控制在300MN以内,局部加载2个道次较适合超大规格航空模锻件生产;各道次成形过程锻件温度场均匀,平均等效应变值达到3.6,锻件变形充分;第1道次变形量为40％时锻件等效应力分布最均匀,上模所受侧移力最小;总变形量为55％、第一道次取40％,第2道次取15％时是该锻件等温局部加载最优变形工艺.     

基于Deform的筒形件冷挤压数值模拟分析

长径比大且壁厚较薄的筒形件,采用常规锻造一次成形无法满足其变形程度大的要求。基于此,本文提出了二次成形的锻造工艺,首先对坯料热锻获得预制坯,而后对预制坯料进行冷挤压,仅小部分变形。本文模拟了筒形件锻件的冷挤压变形规律,并优化了其工艺参数。结果表明,凸模与凹模间距最小处以及坯料与凹模初始接触部位容易产生应力集中,入模角11°～13°为最佳工艺参数。     

5A06铝合金复杂盒形件等温锻造工艺研究

针对5A06铝合金复杂盒型件,利用有限元分析软件Deform,确定了先预成形后终成形的等温锻造成形工艺方案。并通过逆向补偿方法设计了预成形及终成形模具。在20 MN锻压机上,先将铝合金板材预锻成预制坯,然后再等温终锻。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,5A06铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为14000 k N。等温锻造试验表明;Deform有限元分析对等温锻造成形工艺研究具有较强的指导意义,采用先预成形后终锻成形工艺能大大提高锻件成形质量;此外,5A06铝合金等温锻造盒型件相较于机械加工盒型件,抗拉强度Rm提高到350 MPa,伸长率A提高到25%。     

高强铝合金复杂锻件等温可分凹模精密模锻成形工艺研究

以某高强铝合金复杂锻件为研究对象,通过锻件工艺性分析,选用了等温可分凹模模锻精密成形工艺作为其制备工艺,采用热力耦合有限元分析方法对新成形工艺的终成形、预成形、拍扁等3个工序进行了模拟分析。终成形模拟结果表明:具有基本几何特征的预制坯成形后在多个位置形成折叠。通过平面应变有限元模拟获得了这些折叠产生的机理,给出了可分凹模模锻工艺中复杂锻件预制坯设计的基本原则,并优化了预制坯几何外形。工艺试验结果表明,采用修改后的预制坯和新成形工艺制备的锻件无缺陷,其尺寸精度、表面粗糙度等质量指标优于传统开式模锻件。