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模塊鍛件的主要鍛造方法（上）[ 12-23 10:05 ]

為確保模塊鍛件內(nèi)部質(zhì)量以及達(dá)到合格的性能指標(biāo)，常采用反復(fù)墩拔的方法對(duì)鍛件進(jìn)行鍛造加工，以進(jìn)一步提高總鍛造比，減少碳化物偏析，其主要的鍛造方法有以下幾不中:①軸向反復(fù)墩拔法軸向反復(fù)兩次墩拔的變形圖如圖1-1所示，其中圖1-1 （a),  （b),  （c)和（d)分別表示軸向反復(fù)墩拔法的鍛造工序，即先將鋼錠沿著軸向墩粗到一定的高度H，再沿著原來(lái)軸向拔長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度Lo;然后又沿著鍛件的軸向墩粗到一定高度后，依然沿著軸向再次拔長(zhǎng)。采用此鍛造方法，鍛造時(shí)不改變方向，因而操作比較容易掌握，鍛后鍛件坯料中心

熱作磨具鋼材料特點(diǎn)[ 12-23 09:05 ]

熱作模模具鋼由于含有 Cr、Mo 等元素，在鋼中形成了大量的復(fù)合碳化物。實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)都表明，鋼中碳化物的顆粒均勻程度和分布狀況對(duì)合金模具鋼的使用性能有著極大的影響，碳化物顆粒的粗大或分布不均都將嚴(yán)重影響鍛件的使用要求。只有當(dāng)鍛件碳化物均勻度級(jí)別高（碳化物呈細(xì)小顆粒并均勻分布）時(shí)，其良好的使用性能才能充分地表現(xiàn)出來(lái)。然而，模具鋼在澆鑄成鋼錠時(shí)，會(huì)產(chǎn)生原始鋼錠碳化物偏析嚴(yán)重，分布極不均勻。因此，為了改善或消除此類的碳化物偏析，在用作鍛件原材料之前，需要對(duì)該類鋼錠采用大鍛造比進(jìn)行鍛造。 綜上所述，鍛造熱作模具

大型模塊鍛件的鍛造工藝研究[ 12-23 08:05 ]

大型模塊鍛件一般用于模具設(shè)備的關(guān)鍵和核心部位，是制造裝備的基礎(chǔ)件，如汽車、家電、鋼鐵、能源、機(jī)械、軍工、航空航天工業(yè)設(shè)備等都離不開(kāi)大模塊鍛件。因而大型的模塊鍛件的發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防實(shí)力、出口創(chuàng)匯以及工作母機(jī)制造、材料加工業(yè)的進(jìn)步都具有重要的意義，大型模塊鍛件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平和國(guó)防實(shí)力的標(biāo)志之一。 熱作模具鋼鍛模模塊鍛件作為加工其他零件的基礎(chǔ)母件，其質(zhì)量直接影響到被加工零件質(zhì)量和生產(chǎn)成本，是衡量模具制造技術(shù)水平的重要指標(biāo)之一。為了滿足模塊鍛件的使用和壽命要求，對(duì)熱作模具鋼模塊鍛件性能具有極

熱態(tài)鍛件成形研究的小結(jié)[ 12-22 10:05 ]

在熱態(tài)鍛件鍛造成形的過(guò)程中，鍛件尺寸和溫度都是影響鍛造加工的重要工藝參數(shù)。實(shí)時(shí)有效地掌握鍛造過(guò)程中的鍛件尺寸和溫度變化規(guī)律以及兩者之間的相互關(guān)系，不僅可以在鍛造過(guò)程中制定良好的鍛造工序和提高鍛件的內(nèi)部質(zhì)量，還能從長(zhǎng)遠(yuǎn)地改善鍛造工藝和提高生產(chǎn)效率。由于鍛造工藝對(duì)鍛件尺寸和溫度的要求復(fù)雜程度越來(lái)越高，因此，在鍛造過(guò)程中以鍛件測(cè)量的尺寸和溫度為基礎(chǔ)，研究鍛件尺寸和溫度之間的相互關(guān)系，對(duì)于優(yōu)化鍛造工藝具有極其重要的理論指導(dǎo)意義。本文以軸類鍛件為例，根據(jù)鍛件尺寸和溫度受鍛造功和外界環(huán)境雙重影響的特性，從鍛件能量守恒和內(nèi)部成形

熱態(tài)鍛件尺寸變化時(shí)溫度場(chǎng)模型的驗(yàn)證中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[ 12-22 09:05 ]

為了驗(yàn)證鍛造過(guò)程中熱態(tài)鍛件尺寸變化影響下的溫度場(chǎng)模型，建立以1045號(hào)鋼為模擬材料，形狀為軸對(duì)稱柱類的鍛件為研究對(duì)象的模擬實(shí)驗(yàn)。鍛件材料的特性如下表4-1。鍛件的軸向尺寸(高度)為150 cm，徑向的半徑為3 5 cm，初始的高徑比為2.14，鍛件的初始溫度為1200 0C，外界環(huán)境溫度為20 0C。由于實(shí)時(shí)測(cè)量的鍛件尺寸和溫度的信息較大，所以要對(duì)鍛件瞬時(shí)情況下，鍛件尺寸、溫度進(jìn)行測(cè)量和研究。鍛件選取的壓下量分別為5%,  10%,  15%,  20%,   25%, &n

熱態(tài)鍛件尺寸和溫度關(guān)系模型的驗(yàn)證[ 12-22 08:05 ]

為了驗(yàn)證熱態(tài)鍛件尺寸變化和溫度的相互關(guān)系模型的可行性，分別對(duì)第 2 章和第 3 章所建立的關(guān)系模型進(jìn)行驗(yàn)證。首先根據(jù)模型的需要，設(shè)計(jì)相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)。并以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)使用 Deform-3D 軟件對(duì)鍛造過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的模擬，以獲得相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)。其次基于模擬實(shí)驗(yàn)下的鍛件的測(cè)量信息，利用鍛件尺寸與溫度之間的相互關(guān)系模型以獲取鍛件相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)。最終，通過(guò)對(duì)比分析鍛件的模擬數(shù)值和理論數(shù)值，來(lái)驗(yàn)證所建模型的可行性。鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本

基于 Deform-3D 的熱鍛成形仿真分析（下）[ 12-21 10:05 ]

(5)有限元的分析：在鍛造過(guò)程中，對(duì)于鍛件成形分析一般采用剛塑性有限元法。而在 Deform-3D 中的計(jì)算方法有Newton-Raphson，Direct，Explicit 等?？筛鶕?jù)鍛件材料各自的特性選擇不同的方法進(jìn)行計(jì)算。Deform-3D 處理模塊是剛塑性和熱傳導(dǎo)為一體的處理模塊，鍛造過(guò)程有限元數(shù)值模擬分析就是在該處理模塊中完成的。首先通過(guò)離散化方式將鍛件本構(gòu)關(guān)系方程和邊界條件轉(zhuǎn)化為非線性方程，其次通過(guò)直接迭代法和 Newton-Rphson 進(jìn)行求解，該求解過(guò)程可以通過(guò)模塊 Process 或

基于 Deform-3D 的熱鍛成形仿真分析 （上）[ 12-21 09:05 ]

Deform-3D 軟件是國(guó)際上最為實(shí)用的金屬塑性成形體積成形有限元分析軟件，這也是該軟件有別其他特色之處。Deform-3D 軟件不僅可對(duì)鍛件的二維、三維塑性成形過(guò)程進(jìn)行模擬，還具有自動(dòng)再劃分網(wǎng)格技術(shù)和后處理時(shí)可視化的操作。Deform-3D 軟件將其鍛造過(guò)程和計(jì)算機(jī)緊密的結(jié)合起來(lái)，使工業(yè)化的機(jī)械加工進(jìn)一步完善模擬和發(fā)展。鍛壓現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用 Deform-3D 軟件對(duì)鍛造過(guò)程中的溫度場(chǎng)和尺寸應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行模擬。并通過(guò)該模擬充分顯示了鍛件溫度和尺寸變化。Deform-3D軟件對(duì)鍛造過(guò)程仿真的流程圖如圖 4-1

熱態(tài)鍛件成形的基本原理[ 12-21 08:05 ]

在數(shù)學(xué)分析的理念上，有限元數(shù)值模擬方法是一種偏微分方程邊值問(wèn)題近似解求解的數(shù)值方法。該方法基于變分原理，對(duì)微分方程邊值問(wèn)題的最小值誤差函數(shù)進(jìn)行求解。并利用類比于多段微小直線連接逼近圓和有限元內(nèi)包含一切可能的思想，將其有限的大區(qū)域分割成許多的無(wú)限子區(qū)域，并通過(guò)子區(qū)域上的參數(shù)特性方分析求解大區(qū)域上的問(wèn)題，然后在其邊界條件的約束下推導(dǎo)出大區(qū)域上的問(wèn)題解。雖然該約束下的解并不是精確解，但是在實(shí)際工程中可以使用有限元數(shù)值模擬方法的近似解來(lái)代替準(zhǔn)確解，進(jìn)而對(duì)相關(guān)工程參數(shù)進(jìn)行行之有效的分析和求解。在鍛造過(guò)程中，受到鍛造壓力的作用

熱態(tài)鍛件尺寸變化時(shí)溫度場(chǎng)的邊界條件[ 12-20 10:05 ]

熱傳導(dǎo)方程不僅揭示了鍛件在時(shí)間上非穩(wěn)態(tài)性和空間上非均勻性之間的內(nèi)在聯(lián)系，而且能對(duì)鍛件溫度場(chǎng)進(jìn)行普遍描述。然而對(duì)熱傳導(dǎo)方程通解的求取，必須先要明確熱傳導(dǎo)方程的單值性條件，才能進(jìn)一步確定一個(gè)特定的溫度場(chǎng)。鍛造過(guò)程中的單值性條件有：初始條件和邊界條件。(1)初始條件熱態(tài)鍛件在未受鍛造加工時(shí)，不受內(nèi)部熱能影響。并受外界環(huán)境的影響時(shí)間也是極短，因此，在初始時(shí)刻 t=0，鍛件的溫度仍保持均勻分布。通過(guò)精密的測(cè)溫系統(tǒng)求得鍛件初始溫度，即初始條件：其中：T(x,y,z,t)為鍛件溫度場(chǎng)；T0為鍛件初始溫度場(chǎng)。(2)邊界條件熱傳導(dǎo)的

熱態(tài)鍛件尺寸變化時(shí)的傳熱原理[ 12-20 09:05 ]

熱態(tài)鍛件的溫度場(chǎng)主要依賴于鍛造過(guò)程中的熱能的傳播而形成的。無(wú)論是在鍛件的內(nèi)部還在鍛件與外界環(huán)境之間，熱能的傳遞都必須遵守從鍛件高溫部分向低溫部分傳播的原則。在鍛造過(guò)程中，由于鍛件的尺寸變化會(huì)使得鍛件表面積和內(nèi)能同時(shí)變化，因此在鍛造過(guò)程中鍛件傳熱還必須考慮到鍛件尺寸變化的影響。鍛造過(guò)程中鍛件主要的傳熱方式有：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。熱傳導(dǎo)是造成鍛件內(nèi)部溫度不均勻現(xiàn)象的主要因素之一。雖然鍛件的內(nèi)外溫差而引起的熱傳導(dǎo)的主要成因，但在鍛造過(guò)程中鍛件尺寸變化對(duì)熱傳導(dǎo)因素的影響也是不容忽視的。因此，通過(guò)對(duì)鍛件尺寸變化時(shí)的熱傳導(dǎo)

熱態(tài)鍛件尺寸和溫度的關(guān)系[ 12-20 08:05 ]

在鍛造過(guò)程中，通常以有限元數(shù)值模擬和鍛造加工實(shí)驗(yàn)為研究平臺(tái)，對(duì)于鍛件尺寸、溫度變化規(guī)律以及兩者之間的關(guān)系進(jìn)行研究，并在國(guó)內(nèi)外取得了一定的發(fā)展成果。在20世紀(jì)60年代有限元模擬的方法才初步應(yīng)用于大型鍛件的鑄鍛行業(yè)，通過(guò)對(duì)熱態(tài)鍛件基本鍛造工序的模擬，使得鍛件尺寸和溫度之間的關(guān)系研究有了一個(gè)全新的發(fā)展。70 年代初期基于熱塑性耦合有限元法，熱態(tài)鍛件溫度場(chǎng)被進(jìn)一步引入到計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬中，從此對(duì)于熱態(tài)鍛件尺寸和溫度之間的關(guān)系研究有了一個(gè)嶄新的突破。臨近 80、90 年代，在有限元模擬技術(shù)上的研究已經(jīng)相當(dāng)?shù)爻墒?，使得鍛造過(guò)程中

熱態(tài)鍛件成形工藝參數(shù)的研究方法[ 12-19 11:10 ]

對(duì)于鍛造過(guò)程中鍛件尺寸和溫度的研究，從基本的鍛件尺寸、溫度的測(cè)量到基 于精確現(xiàn)代分析工具和設(shè)計(jì)的方法，鍛件尺寸和溫度的變化規(guī)律以及兩者之間相互影響關(guān)系的研究方法也日趨完善。目前，熱態(tài)鍛件成形工藝參數(shù)的常用研究方法有數(shù)值模擬方法，熱鍛實(shí)驗(yàn)方法、光塑性研究方法、晶粒尺寸比較法，光柵研究方法等?；谶@些方法可以直接或間接地獲取鍛造過(guò)程中鍛件尺寸、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變速率等諸多工藝參數(shù)。在以上的研究方法中，針對(duì)鍛件尺寸和溫度之間的相互影響關(guān)系研究而言，一般主要是采用數(shù)值模擬方法和熱鍛實(shí)驗(yàn)分析的方法來(lái)進(jìn)行研究。在鍛造過(guò)

大型鍛件的鍛造加工前進(jìn)[ 12-19 11:01 ]

大型鍛件是金屬鍛坯在壓力作用下，不斷地經(jīng)過(guò)塑性變形而達(dá)到所需形狀的物件。從形狀和尺寸上，大型鍛件可劃分為環(huán)類、軸類、餅類等多種類型的鍛件。大型鍛件應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要應(yīng)用于電力、船舶、冶金、石化、重型機(jī)械和國(guó)防等工業(yè)裝備。大型鍛件實(shí)例如圖 1-1 所示。大型鍛件的自給能力和制造技術(shù)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的重工業(yè)發(fā)展水平。就世界各個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展歷程而言，大型鍛件都起著的舉足輕重的作用。與國(guó)外相比，我國(guó)雖然在大型鍛件的生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和制造水平上有一定的差距，但隨著新型現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的不斷地完善和鍛造工藝的改進(jìn)，我國(guó)

大型鍛件的現(xiàn)代發(fā)展[ 12-19 10:41 ]

大型鍛件是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的核心部件，而大型鍛件的生產(chǎn)工藝和鍛造水平是國(guó)家制造力的重要標(biāo)志之一。在高溫條件下，大型鍛件的制造生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，并十分耗費(fèi)能源和材料，且造價(jià)極大。因此，大型鍛件的質(zhì)量保證和鍛造工藝的改善對(duì)提高制造生產(chǎn)力和國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益有著十分重要的意義。在大型鍛件的熱態(tài)成形過(guò)程中，鍛造工藝優(yōu)化的重要理論依據(jù)來(lái)源于鍛件尺寸、溫度、高徑比，壓下量等工藝參數(shù)的研究。在眾多的鍛造工藝參數(shù)中，鍛件尺寸和溫度是可以通過(guò)現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量手段直接實(shí)時(shí)獲取的，這為進(jìn)一步研究鍛件尺寸和溫度的變化規(guī)律以及兩者之間的相互關(guān)系打下了基礎(chǔ)

燃燒器特性分析[ 12-18 10:05 ]

圖6.16和圖6.17分別為煙氣自循環(huán)燃燒器對(duì)爐膛入口處的空氣含氧濃度和預(yù)熱溫度影響的模擬結(jié)果。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，采用實(shí)驗(yàn)儀器測(cè)量的難度較大，因此只進(jìn)行了數(shù)值模擬。從圖中可以看出，參與回流的高溫?zé)煔饪梢詫⒏邷乜諝膺M(jìn)行二次稀釋和加熱，如空氣預(yù)熱溫度為573K，含氧濃度為21%時(shí)，在引射器喉部處助燃空氣氧濃度下降至16. 9%，空氣溫度上升至814K，在引射器出口即爐膛入口處，由于高速射流卷吸了周圍的燃燒產(chǎn)物，進(jìn)一步稀釋和加熱了助燃空氣，此處的氧氣濃度下降為16.7%溫度上升到了831K。隨著空氣預(yù)熱溫度的升高，煙氣

物理模型及邊界條件[ 12-18 09:05 ]

本文所采用的燃燒系統(tǒng)模型如圖3.1所示。煙氣自循環(huán)燃燒器主要由回流管、混合室和擴(kuò)壓段三部分組成?？諝忸A(yù)熱器換熱生成的高溫助燃空氣經(jīng)空氣噴管噴入，空氣射流使引射器尾部產(chǎn)生負(fù)壓，引射爐內(nèi)煙氣進(jìn)入回流通道，空氣與煙氣混合后經(jīng)引射器漸擴(kuò)口噴入爐膛，中心管為燃?xì)鈬姽?，燃燒器后為爐膛及煙道部分。爐膛為長(zhǎng)0.8m,內(nèi)徑為0.36m的圓柱形。本文對(duì)燃燒系統(tǒng)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，把八個(gè)空氣噴管簡(jiǎn)化成一個(gè)環(huán)形噴管，煙氣回流通道轉(zhuǎn)化成規(guī)則的環(huán)形通道。在Gambit中畫(huà)出模型并生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，如圖3.2所示，為了更好的分析氣流的流動(dòng)特性，根據(jù)氣

實(shí)驗(yàn)中NOx的生成模型[ 12-18 08:05 ]

污染物NOx按照其生成來(lái)源主要分為:熱力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。熱力型NOx ( Thermal NOx)符合Zeldovich機(jī)理，由空氣中的N:在高溫環(huán)境下燃燒生成。熱力型NO的生成速率隨著反應(yīng)溫度T的升高呈指數(shù)形式增加?？焖傩蚇Ox ( Prompt NOx)符合Fenimore機(jī)理，是在富燃料反應(yīng)區(qū)附近快速生成，其生成時(shí)間只需60ms。燃料型NOx ( Fuel NOx)是由De Soete} Williams等人發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)機(jī)理，由C5H5N,C9H7N等含氮的有機(jī)化合物氧化而成，主要來(lái)源于燃

高溫空氣燃燒技術(shù)的現(xiàn)狀[ 12-17 10:05 ]

眾所周知，高溫空氣燃燒技術(shù)是以蓄熱換向式燃燒技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，至今已有20多年的歷史。早在20世紀(jì)90年代，口本和德國(guó)就率先對(duì)高溫空氣燃燒技術(shù)進(jìn)行了研究。在1987-1993年間口本大學(xué)與企業(yè)就進(jìn)行了初期的合作研究;自1993年以后的六年里，日本通產(chǎn)省將高溫空氣燃燒技術(shù)上升為了“國(guó)家級(jí)高性能工業(yè)爐開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，并提供了100多億日元科研開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi);從1999年至2005年，日本政府又計(jì)劃每年提供38億日元用于該技術(shù)的工業(yè)推廣，短短兩年的時(shí)間就將該技術(shù)廣泛應(yīng)用到了加熱爐、熱處理爐和熔煉爐上，2

高溫空氣燃燒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)[ 12-17 09:05 ]

高溫空氣燃燒技術(shù)同傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：1、高效節(jié)能。采用蓄熱式換熱裝置，使煙氣與空氣在一定時(shí)間間隔內(nèi)交替流過(guò)陶瓷蓄熱體，極限回收排煙余熱，預(yù)熱助燃空氣，使空氣溫度升高至800℃-1000℃以上。研究表明，高溫空氣燃燒技術(shù)可以提高助燃空氣理論燃燒溫度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能30%以上。2、低污染。主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:1)低NOX污染。熱力型NO是燃燒產(chǎn)物中最主要的污染物。NO的生成主要受到爐內(nèi)溫度、O2和N2濃度以及在高溫下的時(shí)間等的影響，其中爐內(nèi)溫度是主要因素。氣體燃料在高溫低氧氣氛中與助燃空氣蔓延燃燒，火