RIGID-PLASTIC MECHANICAL MODEL FOR THE FORGING METHOD WITH HORIZONTAL V-SHAPED ANVIL

In order to decrease the anisotropy of mechanical properties, the rigid-plastic mechanical model for the forging method with horizontal V-shaped anvil is presented. The forging method, through the change of anvils shape, is able to control fibrous tissue direction, to improve the anisotropy of mechanical properties of axial forgings, to realize uniform forging. Therefore, the forging method can overcome the defect that conventional forging methods produce. The mechanism of the forging method with horizontal V-shaped anvil and the process of metal deformation are analyzed. The agreement of theoretical analysis with experimental study verifies the fact that the forging method with horizontal V-shaped anvil can control effectively the mechanical properties of axial forgings.

大型轴类锻件的特殊锻造法

利用水平V形砧锻造法,通过有效控制锻件的纤维流向,改善轴类锻件力学性能的异向性,实现轴类锻件的等向锻造,创造普通锻造法无法达到的特殊锻造效果。定性物理模拟实验证明了水平V形砧锻造法是控制轴类锻件力学性能的有效工艺手段。

水平V型锥面砧改善轴类锻件异向性的研究

水平V型锥面砧为横向性能有要求的轴类锻件提供了一种拔长锻造方法,通过改变工具形状、控制纤维流向的方法,来提高轴类锻件横向力学性能,改善异向性。本文进行了水平V型锥面砧与上平砧-下V砧拔长矩形截面坯料锻造的对比试验,通过对比两种锻造方法拔长锻件的纵向、横向力学性能,证实了水平V型锥面砧锻造法达到了普通锻造方法难以实现的锻造效果——轴类锻件力学性能的异向性明显改善,即水平V型锥面砧拔长的锻件同部位屈服强度、抗拉强度和延伸率的横向与纵向之比均在1.0附近变化。

水平V型砧锻造大型轴类锻件的数值模拟和实验

水平V型砧锻造法,可以通过控制锻件金属的流动方向减少轴类锻件力学性能的异向性,在锻件内部应力状态、金属纤维组织、锻件的整体性能、宏观几何形状等方面都优于普通平砧锻造法。采用有限元分析方法,对水平V型砧锻造法进行了数值模拟,结果显示,采用水平V型砧锻造法时,在砧宽比为1.0和料宽比为0.5的条件下,锻件心部的横向应力都处于压应力状态,而采用普通平砧锻造法使用相同工艺参数时,则会出现不利的拉应力状态。这表明水平V型砧锻造法比普通平砧锻造法在控制轴类锻件的横向应力上更有利,有更广泛的工艺参数范围。

水平V形砧拔长方形截面毛坯的数值模拟

应用一种新的锻造工艺——水平V形砧锻造法,通过有效控制锻件的纤维流向,改善了轴类锻件力学性能的异向性。水平V形砧锻造法在内部应力状态、金属纤维组织、锻件的整体性能、宏观几何形状等方面都优于普通平砧锻造法。对水平V形砧锻造法与普通锻造法进行的数值模拟比较证明,水平V形砧锻造法是控制轴类锻件力学性能的有效工艺手段。

大锻件拔长工艺优化

在大锻件生产中,为了避免锻件芯部拉应力的产生,降低锻件各向异性,应用有限元模拟软件FORGE对大锻件拔长过程进行了连续性数值模拟,分析了影响锻件质量的主要因素。同时,通过正交试验研究了压下量、砧型、进给量对锻件芯部应力的影响,确定了能够降低锻件各向异性的最佳工艺方案。