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大型鍛件短促的研究主要內(nèi)容[ 03-30 10:05 ]

(1)利用有限元軟件對兩步法鐓粗成形工藝和三步法鐓粗成形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬，得出不同高徑比坯料下，不同錐形結(jié)構(gòu)砧參數(shù)(L值、錐角)對毛坯變形和外形的影響，通過等效應(yīng)變值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值來評價(jià)鐓粗后毛坯的變形均勻性，通過鼓形系數(shù)來衡量坯料的外形尺寸。比較兩步法、三步法鐓粗成形工藝和平砧鐓粗工藝的模擬結(jié)果。(2)基于兩步法鐓粗成形工藝和三步法鐓粗成形工藝的有限元模型，探究鐓粗成形過程中毛坯的等效應(yīng)變分布規(guī)律、金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力場規(guī)律、成形載荷規(guī)律。(3)針對304L大型環(huán)件出現(xiàn)的粗晶問題，增加了鍛棒工藝，利用有限元軟

國內(nèi)外大型鍛件制坯的現(xiàn)狀[ 03-30 09:05 ]

國內(nèi)外有關(guān)大型鍛件制坯工藝的研究現(xiàn)狀可知：國內(nèi)外的研究多對平砧間鐓粗的工藝參數(shù)進(jìn)行了研究，得出相關(guān)的規(guī)律，有些通過提出一些簡化理論，分析平砧鐓粗的情況下應(yīng)力應(yīng)變的分布。還有一些學(xué)者對于傳統(tǒng)的套環(huán)內(nèi)鐓粗、毛坯凹形端面鐓粗、軟金屬墊鐓粗及坯料疊起鐓粗工藝進(jìn)行了研究；還有些提出了先壓凹端面再平板鐓粗和利用上、下內(nèi)凹砧完成鐓粗的工藝，這些工藝能夠減小鼓形、一定程度上改善應(yīng)力應(yīng)變的分布情況；還有些提出利用錐形板有利于毛坯內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的改善，使其處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，從而改善鍛件內(nèi)部金屬的質(zhì)量與性能，然而這些多是針對于小坯料和小

拔長工序[ 03-30 08:05 ]

拔長是使坯料長度增加，橫截面減少的鍛造工序。拔長的成形特點(diǎn)毛坯沿軸向逐次送進(jìn)拔長，同時(shí)受兩端不變形金屬的影響，相當(dāng)于連續(xù)進(jìn)行的局部鐓粗工序。影響拔長效果和生產(chǎn)率的主要參數(shù)有砧型、摩擦潤滑狀況、加熱后坯料的溫度場、坯料及砧面的相關(guān)尺寸。拔長過程中常用的砧型種類主要有上下平砧、上平砧下V型砧、上下V型砧、上下圓弧砧等。上下平砧拔長圓截面坯料時(shí)，由于工件與平砧接觸面小，金屬橫向流動(dòng)大，軸向流動(dòng)小，降低了拔長效率，并且由于變形集中于與平砧接觸的上下端面，容易在心部產(chǎn)生拉應(yīng)力，生成中心裂紋。所以必須采用合理的拔長工序：應(yīng)把圓

鐓粗缺陷[ 03-29 10:05 ]

大型鑄錠在鐓粗制坯工藝中常有的缺陷：(1)難變形區(qū)變形程度小，溫度降低快，導(dǎo)致此區(qū)域不易發(fā)生再結(jié)晶行為，晶粒無法細(xì)化，易殘留鑄錠原有的鑄態(tài)缺陷，如疏松、偏析、縮孔、夾雜物、質(zhì)點(diǎn)和雜質(zhì)等，以上缺陷尤其是夾雜物或雜質(zhì)、質(zhì)點(diǎn)通常位于晶界處，在鑄錠鍛造過程中，當(dāng)對鑄錠施加的外載荷增大到一定程度時(shí)，在帶有夾雜物等缺陷的晶界處，位錯(cuò)塞積或缺陷本身的分裂擴(kuò)大使其形成微觀孔洞，這是大型鑄錠鍛造成形過程中普遍存在的微觀組織變化。(2)大變形區(qū)變形不均勻，鐓粗過程中易產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能使其出現(xiàn)內(nèi)部新裂紋。(3)坯料外表面易出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致

平砧鐓粗[ 03-29 09:05 ]

高徑比H／D=1．0—2．0的圓柱體坯料在平砧間鐓粗時(shí)，隨著壓下量的增加，金屬逐漸向側(cè)表面流動(dòng)，鐓粗完成后毛坯外部呈現(xiàn)單鼓形(中間直徑大，兩端直徑小)，用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬顯示坯料平砧鐓粗后其內(nèi)部應(yīng)變分布和損傷分布如圖1-1所示。從圖可以看出鐓粗過程中各區(qū)域的變形不均勻，損傷最容易出現(xiàn)于側(cè)表面的鼓形處。根據(jù)變形情況，將毛坯內(nèi)部區(qū)域分成三個(gè)變形區(qū)。第一個(gè)區(qū)域一般稱為難變形區(qū)，位于坯料上下端面和平砧接觸的區(qū)域；第二個(gè)區(qū)域一般稱為大變形區(qū)，位于坯料內(nèi)部中心區(qū)域：第三個(gè)區(qū)域?yàn)樾∽冃螀^(qū)，位于坯料外自由變形的區(qū)域。坯料

制坯的自由鍛工藝概述[ 03-29 08:05 ]

大型環(huán)件的生產(chǎn)流程通常包括以下幾個(gè)步驟：鋸床下料．鑄錠加熱一液壓機(jī)制坯一再加熱一徑軸向軋制一熱處理一機(jī)加工一檢測一成品，各個(gè)環(huán)節(jié)相輔相成。尤其是性能較差、外形尺寸不好的毛坯對于后續(xù)的環(huán)件軋制影響非常大，導(dǎo)致軋制無法正常進(jìn)行。大型環(huán)件的毛坯的生產(chǎn)，通常是采用液壓機(jī)自由鍛制而成。自由鍛通常是使用簡單通用的工具(如平砧、型砧)使坯料或者鑄錠發(fā)生塑性變形，從而得到所需的形狀尺寸和良好組織性能鍛件的塑性加工方法。對于鑄錠而言，鍛造的作用主要是：(1)獲得較好的外形尺寸——通過鍛造，使得鑄錠獲得接近零件

大鍛件在實(shí)際生產(chǎn)過程中具有哪些特點(diǎn)？[ 03-28 10:05 ]

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高重大裝備上的關(guān)鍵零部件和基礎(chǔ)件多是由大鍛件組成，這些零部件和基礎(chǔ)件在一些惡劣的工礦環(huán)境下，其所受到的載荷復(fù)雜，為了保證重大裝備的使用安全可靠和壽命，必須確保大鍛件在質(zhì)量、性能等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面達(dá)到嚴(yán)格的要求。尤其是近些年隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)的需求，重大裝備逐漸向著大型化、高性能化、高參數(shù)化發(fā)展，這對于大型鍛件的生產(chǎn)技術(shù)要求更為嚴(yán)格，除了確保能夠生產(chǎn)出大尺寸的鍛件外，更需要確保鍛件制造過程中的材料領(lǐng)用率和鍛件的性能、質(zhì)量的要求。(2)制造工藝復(fù)雜且難度大大鍛件的生產(chǎn)形式多為單件或小批量，經(jīng)常會(huì)根據(jù)

鋁合金輪轂成形效率對比[ 03-28 09:05 ]

圖3-34和3-35為不同工藝方案中坯料在旋轉(zhuǎn)輾鍛工序中載荷一時(shí)間曲線，分析可知:旋轉(zhuǎn)輾鍛工序中模具所受徑向載荷方案一稍小于方案二，但載荷震蕩幅度較大;旋轉(zhuǎn)輾鍛工序中所受軸向載荷方案二略大于方案一，但并不明顯。模擬過程中達(dá)到最終成形效果所需時(shí)間方案一約為40s，方案二只需20s，成形時(shí)間明顯減少。綜上所述采用方案二進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)更能提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，更能高效利用已有資源，因此確定方案二為鍛造鋁合金車輪工藝試驗(yàn)方案。

鋁合金輪轂成形質(zhì)量對比[ 03-28 08:05 ]

鍛造鋁合金車輪不同工藝方案中坯料變形過程示意圖，如圖3-33所示。由圖3-33可知:不同工藝方案中坯料在旋轉(zhuǎn)輾鍛成形過程中金屬流動(dòng)趨勢是一致的;但在優(yōu)化工藝方案中由于旋轉(zhuǎn)輾鍛工序所用坯料為6061鋁合金鑄棒的墩粗件，可以有效的降低零件在旋轉(zhuǎn)輾鍛的高徑比，保證成形過程中零件的穩(wěn)定性。

優(yōu)化結(jié)果分析[ 03-27 10:05 ]

墩粗后鍛件形貌如圖3-27所示，其最大直徑約為Φ386mm，鍛件高度約為200mm。墩粗以后鋁合金棒料由原始高度430mm壓縮至200mm，同時(shí)最大直徑由原始Φ229mm增大至Φ377mm坯料的高徑比明顯減小，能夠有效保障后續(xù)旋轉(zhuǎn)輾鍛成形過程中坯料變形的穩(wěn)定性。對坯料墩粗工序模擬結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到其載荷一時(shí)間曲線如圖3-28所示。由圖3-28可知，墩粗工序中隨變形量的增加，所需成形力增大明顯，整個(gè)墩粗過程中最大載荷約為250t，在規(guī)定變形量內(nèi)并未超出鍛造設(shè)備額定載荷。墩粗工序結(jié)束后鍛件等效應(yīng)力分布云圖如圖3-29所

鋁合金輪轂鍛造的工藝優(yōu)化方案[ 03-27 09:05 ]

制定合理的鋁合金車輪鍛造工藝，實(shí)現(xiàn)已有裝備的充分利用，并提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，在實(shí)際生產(chǎn)中具有重大意義。在實(shí)際生產(chǎn)中鍛造鋁合金車輪制坯工序結(jié)束后需要630t壓力機(jī)進(jìn)行沖孔工序，由于沖孔工序的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于旋轉(zhuǎn)輾鍛工序時(shí)間，因此導(dǎo)致630t壓力機(jī)不能得到高效的利用?；趯?shí)際生產(chǎn)過程中時(shí)間參數(shù)的優(yōu)化，結(jié)合本研究制造工藝和實(shí)際生產(chǎn)已有，對下料一旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝進(jìn)行方案優(yōu)化，擬定其鍛造過程工步圖，如圖3-22所備設(shè)示。鋁合金車輪成形具體過程為:將坯料加熱至所需溫度，通過機(jī)械將坯料送至墩粗模具上進(jìn)行墩粗;旋轉(zhuǎn)輾鍛模具需預(yù)熱到所需溫度

鋁合金輪轂入模的圓角半徑[ 03-27 08:05 ]

由鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛成形坯料的變形過程可知，下模入模圓角半徑對成形過程中金屬的流動(dòng)影響極大，入模圓角半徑越大越有利于下模型腔的填充。但實(shí)際應(yīng)用過程中為了減輕車輪的重量，要求入模圓角半徑應(yīng)盡量小，若入模圓角半徑較大則在后期機(jī)加過程中產(chǎn)生較大的加工余量。因此在鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛精密成形時(shí)合理的入模圓角半徑極為重要。根據(jù)鋁合金車輪鍛造模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝進(jìn)行模擬時(shí)選取入模圓角半徑，分別為:R20,  R60,  R80。綜上所述:在數(shù)值模擬試驗(yàn)中，試驗(yàn)因子選用坯料成形溫度、摩擦因子和

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)碾鍛的摩擦因子[ 03-26 10:05 ]

在鋁合金可鍛溫度下成形時(shí)，其變形抗力比普通鋼大，流動(dòng)性差，外摩擦系數(shù)大，極易產(chǎn)生粘模現(xiàn)象。鋁合金這一特性不僅會(huì)引起鍛件起皮，鍛件表面粗糙，有時(shí)甚至出現(xiàn)脫模受阻而中斷生產(chǎn)的現(xiàn)象。由于本文研究對象體積較大，且在成形過程中坯料與模具的接觸面積較大，故摩擦在成形過程中會(huì)對成形載荷產(chǎn)生極大影響。因此，研究成形過程中摩擦因子對鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛成形的影響意義重大。鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛過程中所用潤滑劑為油基石墨，通過鍛壓手冊查找鋁合金熱鍛時(shí)典型摩擦值可知，在熱鍛過程中使用石墨潤滑劑時(shí)其摩擦因子取值約為0.4~0.5。因此通過數(shù)值模

鋁合金輪轂坯料成形溫度[ 03-26 09:05 ]

由于鋁合金具有較好的塑性，易于進(jìn)行塑性加工，因而常用于制造各類中等載荷、形狀復(fù)雜的鍛件，但在熱加工過程中鋁合金熱敏感性很高，因此熱加工時(shí)必須嚴(yán)格控制加熱溫度。由于鋁合金可鍛溫度范圍較小，一般都在150℃以內(nèi)，甚至有部分高強(qiáng)度鋁合金的鍛造溫度范圍不到100℃，故研究坯料成形溫度在鋁合金熱變形過程中常常占據(jù)著十分重要的地位。因此鍛造過程中必須精確控制成形溫度，一般溫差控制在10℃以內(nèi)。同時(shí)對鍛造的工具或模具預(yù)熱可有效保證終鍛溫度，提高鋁合金的塑性和流動(dòng)性，改善鋁合金的成形條件。因此在鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛過程中，選取合理的

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)的工作原理[ 03-26 08:05 ]

旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)的工作原理是:經(jīng)預(yù)熱的旋轉(zhuǎn)輾鍛模具通過卡盤，分別與設(shè)備上、下主軸相連，然后將熱坯料放置在模具型腔中，上模與下模成呈固定夾角，坯料及下模跟隨下主軸一同旋轉(zhuǎn)，上模隨滑塊做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，上模與坯料接觸后由于摩擦作用隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工作過程如圖1-11所示。工作過程中上、下模具既要承受模具與坯料之間的摩擦力又要承受坯料的變形抗力，但由于旋轉(zhuǎn)輾鍛過程為坯料連續(xù)局部壓縮變形，因此與傳統(tǒng)模鍛相比模具所承受由坯料帶來的變形抗力較小，使用壽命相對較高。鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝與通常的擺動(dòng)輾壓有所不同，其設(shè)備上

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛機(jī)的組成[ 03-25 10:05 ]

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛機(jī)是由擺頭、滑塊、油缸、機(jī)身(上橫梁、下橫梁、立柱和拉緊螺栓等)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)等5部分組成。旋轉(zhuǎn)輾鍛機(jī)的結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)鍛壓設(shè)備多兩個(gè)軸線成5。夾角的上、下主軸和相應(yīng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。其中一個(gè)為帶動(dòng)滑塊做直線運(yùn)動(dòng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，另一個(gè)為使主軸繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-8所示。旋轉(zhuǎn)輾鍛上力機(jī)的主軸相連下模具分別與旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)的上、下卡盤相連，卡盤與旋轉(zhuǎn)輾鍛壓工作時(shí)下模及卡盤跟隨下主軸高速旋轉(zhuǎn)，上模在旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)的滑塊帶動(dòng)下做軸向運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)卡盤結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。

簡化車輪成形工藝流程，提高生產(chǎn)率[ 03-25 09:05 ]

旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝生產(chǎn)鍛造鋁合金車輪，采用鑄造鋁合金棒料成形，不需要模鍛環(huán)節(jié)，簡化了生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)同尺寸鋁合金車輪所需設(shè)備噸位小，可以顯著降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)率。同時(shí)由于旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)自身重量輕，僅是完成相同工序液壓機(jī)本體重量的1/5-1/8，而且廠房相對較低、占地面積小，可以進(jìn)一步為車輪生產(chǎn)節(jié)省成本。

可以保障鋁合金車輪正面非加工區(qū)域的表面質(zhì)量和機(jī)械性能[ 03-25 08:05 ]

旋轉(zhuǎn)輾鍛成形中坯料的變形過程為:棒料與上模接觸后在上模壓力作用下逐步變形為蘑菇狀，隨著變形程度的進(jìn)一步增大坯料進(jìn)入模具型腔，并在模具型腔中完成最終車輪的成形。通過旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝成形鋁合金車輪，可將鑄棒心部金屬翻到車輪的正面，有效地保障了車輪正面的非加工區(qū)域的表面質(zhì)量，成形效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鍛造方式，適用于鍛造鋁合金車輪的制坯工序。旋轉(zhuǎn)輾鍛成形過程中坯料變形示意如圖1-7所示。旋轉(zhuǎn)輾鍛成形過程中，坯料不同部位金屬發(fā)生變形的先后順序?yàn)榕c上模接觸的部分金屬首先發(fā)生變形，由此往下逐漸發(fā)生變形。由于靠近上模的工件上單位壓力較大，

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛成形工藝可實(shí)現(xiàn)鍛造鋁合金車輪的小噸位設(shè)備精密生產(chǎn)[ 03-24 10:05 ]

可實(shí)現(xiàn)鍛造鋁合金車輪的小噸位設(shè)備精密生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)輾鍛成形工藝通過坯料的局部累積變形完成制坯工序，工作噪聲小，且大大降低了的成形設(shè)備噸位。該工藝所需的成形力約為傳統(tǒng)鍛造設(shè)備噸位的 1/10~1/20。旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)上模軸線與旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)主軸之間呈 γ=5°的夾角，整個(gè)成形過程中上模與坯料之間始終保持局部接觸。旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)上模軸線與壓力機(jī)主軸之間夾角γ值的大小直接影響成形過程中的接觸面積率、成形力、塑性變形區(qū)的深度、金屬流動(dòng)性和變形的均勻性，而且對機(jī)身上主軸的跳動(dòng)、導(dǎo)向精度、機(jī)身剛度、生產(chǎn)效率和工件的成形質(zhì)量等

鋁合金車輪旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝研究[ 03-24 09:05 ]

旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝是一種針對大型客車、重型卡車以及高檔轎車鋁合金車輪零件連續(xù)局部成形的先進(jìn)鍛造工藝。該工藝在鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)過程中可以有效減少生產(chǎn)工序，降低制造生產(chǎn)成本。成形過程中上模對金屬坯料的成形壓力只作用在工件表面的局部位置，因此輾鍛壓力小，可以代替成形噸位是其20倍的常規(guī)鍛壓設(shè)備。旋轉(zhuǎn)輾鍛工藝的關(guān)鍵設(shè)備是旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)，也是鋁合金車輪成形工藝的核心裝備之一。20世紀(jì)后期，德國ANTON  &  LEIFELD公司開發(fā)了用于鋁合金車輪鍛坯成形的旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)，該機(jī)型的工作原理與 AGW