高筋薄板构件多自由度摆动辗压成形规律与工艺研究

高筋薄板构件多自由度摆动辗压成形过程中金属流动十分复杂,导致高筋薄板构件筋高分布十分不均匀。根据双偏心套型摆动辗压机运动原理,探究摆动模做圆轨迹和螺旋线轨迹运动时摆动模与坯料的接触模式演化规律,提出了接触区形状数学计算方法。采用有限元模拟仿真技术揭示摆动模做圆轨迹和螺旋线轨迹运动时高筋薄板构件摆动辗压成形金属流动规律以及高筋生长规律,阐明摆动模运动、接触区变化、金属流动和高筋生长之间的关联关系。在此基础上,开展高筋薄板构件摆动辗压成形工艺试验,实现高筋薄板构件摆动辗压成形。研究结果表明,相比圆轨迹运动,摆动模做螺旋线轨迹运动能够减弱金属径向和切向流动,增强金属轴向流动能力,从而有效提高高筋薄板构件摆动碾压成形过程中金属轴向流动的均匀性,获得筋高分布均匀的高筋薄板构件。

摆动辗压成形工艺过程的PLC控制

根据摆辗工艺要求 ,建立摆动辗压工艺过程的控制模型 ,应用PLC控制技术实现摆动辗压工艺过程控制 ,并介绍了相关的控制方式以及控制程序的特点。

基于Simufact轴承内圈辗压成形有限元模拟仿真

针对轴承内圈综合力学性能及疲劳特性要求较高等问题,以深沟球轴承内圈为研究对象,对其辗压成形原理进行分析;运用专业有限元软件Simufact建立其连辗压成形有限元模拟仿真模型,对其在不成形率下的等效应力、等效应变变化规律及不同辗压成形工艺参数下的等效应力、等效应变变化规律进行仿真分析。有限元模拟仿真结果表明:随着辗压成形率增加,等效应力及应变呈现逐渐增加的趋势,且在不同的成形率下,等效应力、应变大小及分布位置不同;随着辗压温度及进给速度的增加,等效应力及应变呈现逐渐减小的趋势;随着摩擦因数的增加,等效应力及等效应变都呈现先减小后增加的趋势;该研究为轴承内圈辗压成形模具设计和工艺参数优化提供了理论依据。

轴承套圈精密辗压成形新技术

本文介绍了在常规辗压设备上实现精辗工艺所采用的新工艺措施和新型辗压模具结构;控制下料重量和锻件重量,增加精辗和精整工序,采用中温精辗和浮动式辗压模具结构。经试验证明,套圈的生产效率和材料利用率得到提高,套圈件的组织达到“双细化”水平。

端面带筋环件的局部辗压成形规律分析

传统的铣削、焊接、铸造等制造方法难以实现端面带筋环件的高性能、高效率制造。本文提出了一种端面带筋环件的局部辗压成形新方法,对芯辊的进给路径进行精确规划,同时利用约束模限制毛坯金属周向流动,使得金属只能轴向流动成形出环件端面高筋结构。利用Abaqus有限元模拟软件建立了端面带筋环件局部辗压成形有限元模型,分析了其成形过程,并探究了成形过程中等效应变、等效应力、高筋填充、成形载荷等演变规律。

蓬勃发展的冷摆动辗压成形工艺

一、摆动辗压成形工艺的过去和现在 摆动辗压是本世纪初首创于美国的一种新的压力加工方法。早在1900年,世界上第一台Slick摆辗机就在美国问世,本世纪20年代,英国人H.F.Masscy开始从事摆辗研究。但以后相当长的一段时间内,由于模具寿命、生产效率和经挤效益等几方面的原因,使摆动辗压未能得到进一步的发展。60年代以后,由于它具有省力、精度高、无公害等显著优点,越来越受到人们的重视。波兰在摆辗的研究和实际应用方面一度居于领先地位。

摆动辗压成形工艺研究现状及发展

摆动辗压作为锻造成形技术之一,具有节能、高效、低噪音等优点。该技术在国内外已经成为成形加工研究的热点,并在企业逐渐得到推广和应用。本文介绍了摆动辗压成形的工作原理、工艺特征以及摆动辗压设备及摆动辗压技术在国内外研究进展和应用现状,并对摆动辗压技术的未来发展趋势和方向进行了分析。

成形复杂盘件时辗压工具运动轨迹的研究

在辗压成形中,工具的加工轨迹和姿态决定了工件的最终形状和组织性能。为确定工具加工轨迹的一般设计方法,基于体积不变原理,建立了一个简化分析模型,当盘型件与毛坯尺寸确定以后,利用该模型可以对各辗压遍次的工件过渡尺寸以及盘型件的变形情况进行分析和预测。以某个盘型件的辗压成形为例,计算了辗压过程中辗压工具的进给数据,并据此进行了辗压试验,成形后的盘件尺寸与盘型件的设计尺寸基本吻合,证明了所给出的计算辗压工具进给的方法是可行的。

6061铝合金盘件辗压成形材料流动规律及微观组织分布研究

通过6061铝合金盘件的双面辗压成形工艺试验,结合数值模拟和微观组织检测,对辗压成形过程中的盘件形状变化、材料流动规律以及微观组织分布规律进行了研究。通过小进给、多道次辗压成形铝合金盘件,材料主要流动趋势是向盘件边缘流动,其次在盘件中心夹头附近有材料堆积现象;采用数值模拟分析发现,应变速率主要集中于盘件与辗压头的接触位置,等效应变沿着盘件轴向从变形区表面到中心逐渐减小;通过电子背散射衍射(EBSD)分析变形区组织分布特征,发现从变形区表面到中心,晶粒尺寸逐渐增大,再结晶体积分数逐渐减小。研究结果对辗压工艺的设计具有参考作用。

盘型件碾压成形载荷的理论分析

在某些简化假设条件下,对盘型件局部辗压成形的载荷及其影响因素进行了理论分析。分析发现,碾压载荷随压下量和碾压头的几何尺寸增加而增加,其中碾压头所承受的最大的载荷分量是轴向力和弯矩。这些分析结果对于盘型件辗压成型设备的设计和辗压成型工艺参数的确定具有重要参考价值。

VE型分配泵端面凸轮的冷摆辗成形

首次采用摆动辗压工艺成功地辗压出了端面凸轮成形件，并投入了批量生产。除对端面凸轮的几何尺寸进行了全面测量外，还测量了其主截面内部硬度场分布，同时对其内部金属流线进行了观测分析拍片。

盘型件宽槽双面辗压的实验研究

利用自行研制的双面辗压实验机和铸造纯铅圆盘毛坯进行了盘型件宽槽双面辗压试验研究。实验发现,盘型件双面辗压与其他局部成形的明显区别在于双面辗压的沟槽深度小于辗压头的压痕深度(即压下量),将给此差值命名为“甩高”,并用甩高、槽深、压痕深度描述沟槽的基本几何形态。通过实验给出了辗压头转速、沟槽位置对沟槽几何形态的影响;此外还给出了多遍次宽槽辗压过程中径向材料堆积的高度和影响区大小的试验数据。

钛合金辗压盘件的微观组织分布特征

对TC4钛合金盘型件辗压成形后微观组织的分布特征进行实验研究。实验使用α+β和粗大β两种状态的盘坯,变形温度选择β锻造温度和α+β锻造温度。盘坯初始状态与成形温度交叉共有4种不同工况。实验观察发现,α,β之间的相变和β相晶粒再结晶和晶粒长大是主要的微观组织变化;一定的温度范围内热塑性变形对α,β之间的相变有明显的促进作用。实验结果表明,为获得理想的微观组织分布,合理控制辗压成形时盘件的温度和变形分布非常重要。

轴承套圈精密冷辗技术及其设备

用精密冷辗技术加工轴承套圈是一项日趋成熟的技术,也是一种高效节能、经济效益显著的工艺技术,对轴承生产商减少生产成本、提高企业竞争力具有极大的吸引力。相信随着对辗压成形理论进一步的研究,精密辗压设备还有很大的提高余地。

铝合金盘型件等温辗压过程中晶粒尺寸演化的数值模拟与实验验证

为了揭示盘型件双面辗压成形过程中微观组织的演化特征,应用数值模拟方法研究了这一成形过程中所发生的动态再结晶和晶粒长大规律。所研究的盘型件材料为铝合金6061,辗压成形温度为350～500℃。晶粒尺寸演化规律的数值模拟结果与实验结果基本符合。与整体锻造不同,双面辗压成形没有变形死区,并且越靠近盘型件表面晶粒细化效果越好;辗压头通过对盘型件厚度方向压缩和表面环向剪切两种方式驱动盘型件变形。计算结果表明,即使压下量零增量辗压也会在沟槽附近产生显著变形和晶粒细化,这说明盘型件变形和组织演化主要源于辗压头对盘型件表面的环向剪切;多遍次辗压过程中,第1遍次辗压对晶粒细化的贡献最大,后续辗压的贡献较小;提高成形温度可能会出现动态晶粒长大区,在这种情况下,盘型件上的点将交替发生动态再结晶和动态晶粒长大,最终晶粒尺寸会有一定程度增加。

TC4盘件双面辗压的实验研究

对TC4盘件进行高温双面辗压成形实验研究,观察了辗压后盘件的形状变化和微观组织分布。实验确认TC4盘件热辗压与铅盘室温辗压具有类似的形状变化特征,呈现出盘件直径增大、辗压槽两侧厚度增加、辗压槽出现"甩高"现象等。辗压后盘件微观组织分析结果表明,温度和变形对盘件微观组织变化有显著影响,因此盘件不同部位微观组织有明显差别:盘外缘温度偏高,变形量较小,组织处于相区;盘中心温度偏低,变形量较小,组织处于α+β相区;辗压槽及附近区域温度基本均匀为930℃,组织上处于β区,该区内材料变形差别较大,槽表面变形比槽中心大得多,组织上表现为初生α组织减少,并且槽表面比槽中心有更多的初生α组织转变为β相。