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。

实现等向锻造的水平V型锥面砧锻造法

针对水平Ⅴ型锥面砧拔长矩形截面坯料建立了力学模型,并进行了定性物理模拟实验与生产性实验.研究结果表明,水平V型锥面砧不仅可以实现变形均匀的无横向拉应力锻造,而且提高了轴类锻件的横向力学性能,实现了大型轴类锻件的等向锻造,同部位力学性能值的横纵向之比均约等于1.00.

无横向拉应力锻造法

无论是平砧拔长还是新ＦＭ锻造法，都要对料宽比加以控制，才能实现横向无拉应力锻造。对宽板的最后成形锻造，料宽比是无法控制的。只有改变边界条件，才能实现宽板锻件最后成形锻造（窄边竖直情况）无横向拉应力作用。本文提出了一种新型工具──锥面砧，不需控制料宽比，可达到无横向拉应力锻造。

小锻比锻造新工艺

阐明了小锻比锻造的概念 ,首次提出平面变形化的原理及纵向锥面砧可实现小锻比锻造。应用纵向锥面砧还可实现无横向拉应力锻造 ,提高轴类锻件的横向力学性能。