燃气轮机压气机叶片精密挤压成形新工艺及关键装备设计

针对当前燃气轮机压气机叶片传统的多工序精锻工艺存在的不足,提出一种以纵向挤压为主要技术特征的叶片精密挤压成形新工艺,将坯料的塑性加工过程分成压扁、叶身挤压和挤压榫头3个工序。以某型燃气轮机第5级压气机悬臂静子叶片为研究对象,基于有限元模拟软件DEFORM-3D,对采用新工艺的叶片挤压成形过程进行了数值模拟,获得了金属的流动状态和各工序中应力、应变的分布特性及载荷的变化规律。根据新工艺的技术特点,确定叶身挤压是新工艺中的关键工序并为其提出相应的工艺装备设计方案。与传统工艺相比,该叶片成形新工艺有利于实现短流程、高材料利用率、低制造成本的精密快捷制造,可为促进压气机叶片生产技术的升级换代提供有价值的参考。

精密挤压(拔制)圆角方型材等相似成形模具映射建模优化

本文针对亟待实现的挤压 (拔制 )异型材模具精密快速加工设计理论课题 ,借助于近代共形映射理论研究成果 ,求解了异型材挤压 (拔制 )模具相似成形塑性流动的数学模型 ,建立了圆角方型材精密挤压 (拔制 )模具模腔数学模型及其优化函数方程 。

复杂腔体直壁扇形筋板精密挤压成形缺陷控制

通过对6063铝合金复杂腔体零件中高厚比大于20的高筋板精密挤压成形过程进行模拟分析,发现直壁扇形筋板材料的应变速率远大于周边材料的应变速率,形成了面内拉应力和角部应力的耦合。模拟结果显示,筋板两侧开裂严重。在斜面与直立面交棱处设置反向圆角连接,增大了材料流动阻力和凸模侧棱圆角半径,改善了材料流动不均衡的问题。模拟和实验结果表明,阻流槽可降低直壁部分的材料流动速率,增大凸模侧棱圆角半径,不仅有助于减轻角部的应力集中,还有利于侧壁的材料向直壁流动,使整体变形更加协调。根据模拟方案,实际生产出了合格腔体零件。

复杂外筋筒体精密挤压成形工艺及金属流动规律研究

复杂外筋筒体为某飞行武器的重要尾翼部件,采用铝合金精密挤压成形代替传统的钢材机械加工能大幅减轻武器重量,提高战技指标,并能显著提高材料的利用率,降低生产成本。通过工艺分析,提出了"两步成形"法———首先反挤压带通筋壳体,接着侧向挤压成形复杂外筋,其中侧向挤压是成形的关键。通过一系列数值模拟,分析了金属的流动行为。研究结果表明:侧向挤压凸模圆角对成形有重要影响;成形时金属质点流线清晰、完整;金属流动速度均匀,层次分明。最后通过物理实验,进一步验证了两步成形工艺的可行性。

一种高精度尺寸杯形件在精密挤压工艺中的计算方法

带有多台阶双面成形的复杂杯形件尺寸公差要求±0.1mm,侧壁12个垂直立面根部要求锐边,按照通用挤压工艺难以达到。文章采用新的缩放率计算方法,对尺寸公差要求在±0.1mm、侧壁12个垂直立面根部要求锐边、带有多台阶双面成形的复杂杯形件进行模具尺寸修正,并对成形工艺进行有限元模拟和工艺分析,达到产品质量要求,同时提高了产品性能和材料利用率,为同类型产品机加工艺实现挤压工艺替代提供参考。

方盒形件精密挤压成形三维弹塑性有限元模拟

采用大变形弹塑性有限单元法对盒形件精密复合挤压全过程进行数值模拟,获得所需的金属流动规律及相关的力学参数,从而为优化设计模具、改进工艺和合理选用设备提供了可靠的依据;通过数值模拟成功预测了盒形件在复合挤压成形过程中可能出现的缺陷,进一步提出采用闭式精密锻造工艺成形盒形件。

柴油机喷射系统泵体精密挤压工艺

目的为了提高燃油喷射系统泵体的综合性能和制造效率,采用精密挤压来实现变量泵泵体的高效绿色制造。方法通过工艺设计,初步确定了锻件形状、分模形式和模具结构,采用有限元法对泵体精密挤压工艺进行仿真分析,研究了挤压成形时金属在型腔的流动规律,模具结构对挤压时的影响,以及锻件边角的充型情况。结果通过模拟仿真,对设计的挤压工艺进行了理论验证,坯料流动主要以充填法兰和外侧飞边的方向为主,外六角根部、法兰底部均充填完全,最终多余的金属流向模具间隙,没有出现紊流和涡流的现象。结论通过最终的工艺试制试验,验证了设计的工艺方案,精密挤压的变量泵泵体充型饱满,法兰顶部及根部六角形均充型完全,经机加工后成品尺寸稳定,满足产品的技术要求。

雷达用E弯波导体精密挤压成形工艺

雷达用E弯波导体对内腔尺寸精度要求很高,主要采用机加工方式生产,材料利用率和生产效率都很低.基于精密塑性成形技术对该产品进行CAD/CAE/CAM模具设计,开发出了E弯波导体的精密反挤压成形工艺.结果表明:通过合理控制成形过程的工艺参数,可有效避免产生缺陷,稳定地加工出符合要求的波导体,且制品的显微组织致密、细小,性能更加优异;E弯波导体的新成形工艺可节约工时85%,节约原材料81.7%,具有优质、高效、低成本、低污染的特点.

铝合金精密挤压技术

介绍铝合金精密挤压的特点和技术要求,以及一些小型精密铝合金型材实例。

精密挤压球面成形回弹现象的分析与研究

采用三坐标测量和数值拟合相结合的方法来研究精密挤压成形回弹问题,具有较高的新颖性。先通过拟合出球面成形回弹变形方程进行球面积分来计算回弹抱合力,为设计旋转脱模提供重要依据,以解决由于回弹而造成顶出脱模变形问题。回弹变形直接影响成形件的尺寸精度,因此整形阶段的回弹变形分析有着重要的意义,回弹变形被用来调整模芯球面直径公差,校正模芯,从而保证球面最终成形精度符合图样要求,指导实际生产发挥重要作用。

球面滑履精密冷挤压大升角旋转脱模方法研究与实践

球面滑履在冷挤成形后,由于球面和柱面回弹对模芯产生很大抱合力,加之凹模壁面摩擦阻力,导致脱模时滑履顶出端口发生变形,影响零件成形精度。考虑采用模芯和滑履相对旋转后顶出方式来消除模芯和滑履内表面微观机械咬合力进行脱模,从而达到减小脱模阻力目的,文章对大升角旋转顶出的脱模方法原理进行分析,并根据球面对称性特点,利用数值拟合方法获得回弹变形方程,然后利用回弹变形方程和与之变化相适合球面积分计算重要参数旋转脱模升角,从而实现通过大升角螺旋传动把顶杆直线运动转化模芯旋转运动,达到旋转脱模的效果,通过工艺实验证明,旋转顶出的脱模方式具有脱模阻力小,脱模精度高的优点。

半轴套管精密挤压成形新工艺及应用

针对内部多台阶并且精度尺寸要求高的半轴套管,本文提出了镦粗、反挤压杯形、冲孔正挤压及扩孔整形的成形新工艺,并进行了实际生产。对新工艺开发过程中出现的圆角充不满、连皮无法完全冲出以及底部裂纹或折叠等缺陷产生的原因进行了分析,提出了相应的解决措施:通过增加2mm正挤压件上端尺寸,实现了圆角充满;利用有限元数值模拟确定了连皮冲不掉的原因,并通过提高反挤压工序的设备吨位解决了此问题;通过对挤压件设置追踪点反向追踪缺陷位置,完成裂纹缺陷的处理。

接套体多向精密挤压成形

多向精密挤压成形技术是坯料成形的一种新工艺，其成形过程如下：将多向精密挤压成形模具安装在多向模锻压力机上．放置毛坯，使用垂直和水平方向的；中头同时或依次对坯料进行加压，最终获得形状复杂的精密锻件。多向精密挤压实质上就是闭式模锻和挤压的联合。

高速钢斜撑块精密挤压成形工艺与性能研究

研究了W6Mo5Cr4V2高速钢的材料及高温锻造性能,对W6Mo5Cr4V2高速钢斜撑块在挤压过程中出现的金属分区流动情况进行了Deform-3D数值模拟分析。通过制定合理的设计、调整挤压工艺参数并确定凹模结构,解决了高速钢斜撑块精密成形过程中出现的弯曲、开裂、精度低等问题,并生产出合格的产品。对比分析了高速钢斜撑块挤压前后的金相组织,结果发现挤压成形工艺可以有效的细化晶粒、均匀碳化物分布并改善材料的组织性能。

细长多台阶底火体的精密冷挤压成形技术研究

采用多道次冷挤压成形工艺完成了H6 8黄铜制细长多台阶底火体的精密成形。冷挤压成形的底火体 ,除上、下两端面留有适量的机械加工余量外 ,其余部分不再后续切削加工就能达到底火体的尺寸精度和表面粗糙度要求 ,而且由于形变强化作用使冷挤压成形的底火体有较高的强度和足够的韧性 。

汽车差速器壳类锻件精密挤压工艺研究

差速器壳是汽车中的关键零件之一,形状复杂,采用传统开式模锻工艺生产,锻造成形和质量保证难度大。通过对3种差速器壳成形过程进行有限元分析,对工艺参数及模具结构进行优化设计,设计了3种差速器壳零件毛坯的精密热挤压模块化生产工艺方案。实际生产结果显示,锻件质量良好,与有限元分析结果吻合,工艺方案合理,可实现高质量、低成本的绿色生产。

5A06铝合金基座热挤压精密成形工艺研究

采用Deform-3D有限元软件及热挤压精密成形实验对5A06铝合金基座的成形过程进行了模拟仿真与工艺试验,并研究了挤压件不同位置的组织及性能。结果表明,在420℃、挤压速度1mm/s、保压时间1min的工艺参数下,5A06铝合金基座挤压件成形的最大成形力为28000kN,挤压件成形过程中金属流动顺利,成形质量良好。力学性能测试分析结果表明,在该条件下成形出的基座挤压件各部分抗拉强度可达325MPa,延伸率最高可达25.4%,满足设计要求。

翼状零件精密冷挤压工艺优化及试验研究

以一种翼状零件为研究对象,在零件结构及工艺性分析基础上,对其进行了冷挤压工艺设计及工艺试验。结合数值模拟和初步工艺试验结果,对预制坯工序与冷挤压模具进行了优化,优化后的挤压力比优化前降低了47%。凹模寿命由优化前的4000件提高到优化后的10000件以上,而且成形件质量良好,生产效率高,极大地降低了生产成本。

伺服肘杆式精密冷挤压压力机的模高调整机构

一种伺服肘杆式精密冷挤压压力机的装模高度调节装置。它是由电机,蜗轮蜗杆减速器,螺杆,楔铁和调整滑块组合而成,原理是:电机通过减速器减速并最终与螺杆连接,螺杆旋转推动楔铁前进和退后,而楔铁和调整滑块是斜面配合,从而把楔铁的水平运动转化为调整滑块的上下运动,达到模具高度的调整。经过试验,该结构很好的满足了机器的使用要求,调整平稳而且使用寿命得到极大的延长。

球面滑履冷挤压模脱模装置的改进设计研究

介绍一种高精度球面滑履零件冷成形模具,在实际应用中该模具能实现滑履成形,但模芯经常断裂,而且滑履挤压件的薄壁端口发生微塑变形。通过对模芯断裂和顶出变形分析,将模芯由台阶配合改作锥面配合,并将模具脱模机构改成梯度脱模,从而很好地解决了模芯断裂和挤压件顶出变形的问题。有效保护模具和保证挤压件尺寸精度,具有较高的应用价值。