FGH96合金盘件等温锻造温度的优化设计

FGH96合金属于难变形材料,采用等温锻造成形是其最佳成形工艺。等温锻造时模具长时间处于高温状态,由于模具十分昂贵,最佳的成形温度必须综合考虑温度对材料的成形性能和模具强度及寿命的影响。通过对等温成形过程坯料和模具的热力耦合有限元模拟,获得了FGH96合金等温锻造温度范围内模具型腔表面等效应力峰值、模具材料屈服极限、强度极限随温度的变化规律。根据模腔上的等效应力峰值最大程度地小于模具材料的屈服极限的原则,确定出FGH96合金最佳等温成形温度为1050℃左右。应用于实际生产,取得了良好的效果。     

航空接头锻件低速等温模锻成形及其塑性变形微观机理

采用低速等温模锻工艺制备7A85铝合金航空接头锻件,并对其在低速等温条件下塑性变形的微观机理进行分析。结果表明:低速等温模锻工艺有利于航空接头锻件的塑性成形,锻件成形质量良好,且锻件内部显微组织细小均匀。在低速等温变形条件下,晶界滑移是航空接头锻件塑性变形的主要机制,而扩散蠕变是晶界滑移的主要因素。基于空位扩散理论,建立7A85铝合金航空接头锻件在极低变形速度条件下的塑性变形本构方程,为低速等温锻造工艺提供理论指导。     

2024铝合金件精密等温锻造工艺研究

用H13热作模具钢制作了等温锻造模具,并采用等温锻造工艺对大型2024铝合金锻件挤压成形。先将铝合金板材预锻成预制坯,然后用20 MN液压机进行等温锻造。等温锻造工艺中,模具温度为(450±10)℃,2024铝合金预制坯温度为(465±10)℃,成形时最大挤压力为11000 kN。等温锻造试验表明,等温锻造模具采用渗氧氮化热处理工艺后,可以提高模具的抗黏附性。在试制过程中,对等温锻造模具侧板圆角半径进行优化,比较R5,R10和R15 mm这3种圆角半径,测试后发现圆角半径为R15 mm的模具侧板可以更好地改善金属流动性,并减缓锻件与模具的粘结。此外,比较了两种等温锻造工艺,结果表明,通过预锻或第1道次终锻出现筋条大圆角,可以保证终锻后筋条充满。     

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%。     

喷射成形超高碳钢的超塑性等温锻造性能研究

研究了喷射成形超高碳钢的显微组织 ,表征了其超塑性变形的力学特征 ,喷射成形超高碳钢的最佳变形温度为 82 0℃ ,最佳应变速率为 2 5× 10 - 4s- 1 。测定了超塑性等温锻造后喷射成形超高碳钢的室温力学性能 ,并观察了其显微组织。结果表明 ,超塑性等温锻造工艺使超高碳钢的组织得到了致密化 ,其原始组织主要是均匀、细密的珠光体 ,锻造后则大部分转变为细小的等轴铁素体晶粒以及弥散分布于其上的碳化物的组织。     

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%。     

铝合金筒形机匣等温锻造模设计

等温锻造方法可有效解决复杂形状的铝合金锻件成形难问题.铝合金筒形机匣是某机型的关键零件,但现有锻造方法较为繁琐,通常为两步法,锻造过程中需要更换凸模,并且成本相对较高.本文在现有锻造方案基础上对筒形机匣的等温锻造模具进行优化改进,应用组合凹模并提出多层水平分模面方案,首次制定出合理的一步成形闭式等温锻造方案,利用DEFORM-3D软件对该成形方案进行数值模拟,获得了较为优化的工艺参数,模拟锻件成形良好,达到了理想效果,为机匣锻件的一步成形工艺提供理论支撑.     

Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金等温多向自由锻组织性能研究

针对高强铝合金在多向自由锻造过程中存在热锻开裂严重及组织不均匀等问题,采用不同锻造工艺对新型Al-ZnMg-Cu高强铝合金进行等温多向锻造实验研究。并对经固溶时效热处理后的厚板锻件试样进行了组织观察与力学性能测试。分析对比了采用不同的变形温度、变形方式和锻比等工艺参数对该合金厚板锻件组织和性能的影响。结果表明:在总锻比达到11~12的条件下,采用420℃高温大变形动态再结晶和380℃低温大变形静态再结晶的成形工序均可细化锻件晶粒组织,在保持锻件较高强度性能的基础上,可以改善其塑韧性,并且可以适当减少制坯工序、缩短工艺流程和提高生产效率。     

基于PLC的汽车轮毂等温锻造智能控制系统设计

针对锻件成形质量差、模具的冷却影响成形载荷和锻件组织等问题,使用等温锻造技术对轮毂进行了成形。对等温锻造成形原理进行了分析,运用PLC编程对等温锻造成形中的温度进行了自动化智能监测与控制。结果表明,设计的汽车轮毂等温锻造智能控制系统有效地控制了生产过程中的各种温度,配备的各种监控以及条件预警系统能阻止异常发生。     

初始晶粒均匀性对GH720Li合金等温锻造组织演变的影响规律

等温锻造成形具有提高材料可锻性、降低锻件成形载荷、提高材料利用率和锻件冶金质量均匀性等优点,是目前航空发动机涡轮盘的主要成形工艺。根据棒材初始晶粒组织的不均匀特点,分别针对初始均匀细晶组织和初始粗晶组织在不同锻造温度和锻造速度条件下的组织演变规律进行了分析。     

商用铝合金轮毂法兰盘锻造工艺研究及参数优化

针对商用铝合金轮毂法兰盘的结构特点对锻造工艺及模具结构进行改进,将预锻过程中上、下模设计成波浪形,使材料在锻造过程中流动更加顺畅,终锻过程中材料的变形更加均匀,利用simufact软件对锻件的锻造工艺进行有限元模拟分析,并以模具温度、坯料温度、上模下压速度、摩擦因数4个工艺参数为因素,以成形载荷为目标函数,建立正交试验,确定最佳工艺参数。经验证,改进模具结构和参数优化后锻压成形力降低了20%,为实际生产加工提供参考。     

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。     

基于响应面法的喷射成形7055铝合金飞机轮毂锻造工艺优化北大核心CSCD

针对由于飞机轮毂形状复杂而导致的轮毂锻件充填不完整和模具磨损等问题,在某型号飞机起落系统的轮毂锻造中,采用喷射成形7055铝合金挤压棒,并采用热模锻方式和增加锻件预成形设计,建立以锻件的终锻充填率和终锻力为优化目标、以坯料预锻压下量、坯料加热温度、模具预热温度和模具下压速度为设计变量的响应面模型。利用二阶响应面法与Design Expert软件相结合,对轮毂锻件的工艺参数进行优化,确定最佳参数为:坯料预锻压下量为45.30 mm、坯料预热温度为430℃、模具预热温度为447℃、模具下压速度为5.00 mm·s。生产验证表明,改进后的预成形方案与工艺参数可以在较低的终锻力下,解决充填不完整的问题,生产出合格的产品。     

等温锻造技术及应用

等温模锻技术是在传统模锻工艺基础上发展起来的一项新工艺．与普通模锻技术不同．它是将模具和坯料均加热到锻造温度．并使坯料在变形过程中保持温度不变。该技术可以显著改善坯料的塑性和流动能力．主要应用于航天、航空工业中的钛合金、高温合金、铝合金和镁合金锻件．以及新材料难变形合金锻件的精密成形。     

金属的等温成形

等温模锻(即在加热到和锻件成形温度相同的模具中进行热成形)最早应用在铝合金的热模锻与热挤压中。七十年代初才用来成形钛基合金锻件。等温成形由于能减少金属消耗和机械加工量,将在航空用钛合金精密模锻件的加工中占重要的位置。     

A356铝合金汽车轮圈轮辐液态模锻成形的数值模拟

建立了A356铝合金汽车轮辐的有限元模型,使用ProCAST数值模拟软件对A356铝合金轮辐液态模锻成形工艺进行了研究。通过数值模拟分析了充填速度、充填温度及模具预热温度对铝合金轮辐液态模锻件成形性能的影响。探讨了不同工艺下金属液流动特点和温度的分布规律以及缩松位置。结果表明,铝合金轮辐最佳的成形工艺参数为:充填温度690℃,模具预热温度350℃,挤压速度15 mm/s。结果能为后续的模具优化设计、工艺实验提供理论依据。     

悬垂线夹锻造模具的研究与应用

本文通过分析锻造模具研究现状和生产悬垂线夹锻造模具所用材料性能,提出精密模锻模具的有效设计。通过工艺实验,确定了其结构尺寸、锻造工艺流程、锻造温度以及热处理状态等因素对悬垂线夹体成形工艺与性能的影响。利用工艺实验进一步优化和改善了锻件的结构与尺寸,有效克服模锻过程中出现的夹层、充不满以及出模困难等技术难点。解决了模具性能偏低的问题,明确了脱模方式,对锻造与热处理的工艺参数与工艺流程进行了优化,最终得到具有良好外观与表面品质的产品。     

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.     

7A04超硬铝合金复杂构件等温成形技术研究

等温成形是超硬铝合金等难变形材料复杂构件的重要成形技术,其锻件具有精度高,成形载荷小,组织均匀一致,力学性能优的特点。采用数值模拟对一种复杂壳体零件的等温成形工艺进行了优化。为了保证模具型腔有足够的金属充填,通过预成形工序使几个较难成形的凸台处预先聚料,解决了锻件充不满和折叠缺陷问题。根据优化后的工艺,进行了工程试验。经过预锻和终锻后,壳体等温锻件充填饱满,外表面没有出现裂纹、折迭等缺陷。经检测,壳体锻件的尺寸、表面质量等完全满足产品的技术要求。     

铝合金等温锻造技术发展

铝合金等温锻件具有组织均匀、机械质量高等特点,在航空航天等领域应用越来越广泛.本文介绍了铝合金的塑性变形特点及应用前景,阐述了铝合金等温锻造研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展,分析了铝合金等温锻造特点及工艺关键.