大型锻件轴的校正与修复工艺

本文根据修复变形的中间轴和尾轴案例,叙述了大型锻件轴变形后的手工修复过程。通过对轴表面检查、磁粉探伤,初步判断轴的可修复性。进一步对轴弯曲量进行检测、数据处理、弯曲状态分析,对各个过程作了详细的说明。通过一系列的实践证明,使用手工敲击的方法校正大型锻件轴是经济可行的。

一种钛合金轴类锻件的成形方法

申请号:CN202410156725.3申请日:2024-02-04公开(公告)日:2024-04-26公开(公告)号:CN117920933A申请(专利权)人:中国航发北京航空材料研究院摘要:本发明提供了一种钛合金轴类锻件的成形方法,包括以下步骤:(1)对钛合金轴类锻坯进行表面处理后加热;(2)将锻压模具装配于锻压机上并采用电热棒进行预热;(3)将加热后的锻坯转移于预热后的锻压模具型腔中进行热挤压。本发明采用设置有电热棒的锻造模具对锻坯进行热挤压,更易实现锻坯温度控制,并且变形方式采用垂直挤压方式,提高了组织和性能的均匀性,并减少了毛边余量。

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。

基于动态再结晶仿真的40Cr轴锻件锻透性研究

合理的拔长工艺可有效利用动态再结晶机制对大型轴类锻件充分改性。建立宏微观耦合仿真模型,对φ300mm×4000mm的轴锻件的拔长过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素。分析发现在下压的第2圈即累计压下率约为9%时,材料达到了临界应变条件而发生动态再结晶;随着压下率的增加,动态再结晶体积分数升高;当压下率达到约30%时,随材料心部有67%的区域充分改性;拔长后约60%的区域动态再结晶晶粒尺寸低于100μm,晶粒细化。

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。

复杂弯轴类锻件辊锻—摩擦压力机模锻复合锻造工艺

针对轻轿车复杂弯轴类锻件现有生产工艺的诸多问题及该类锻件自身的技术特点，本文提出辊锻—摩擦压力机模锻复合工艺方案，介绍有关辊锻毛坯，弯曲毛坯，弯曲回弹，弯曲工序的合理安排等工艺设计要点及模具的合理结构与设计。经实际生产考核表明：本工艺方案先进合理，生产过程稳定可靠，经济效益显著。

轴类大锻件压方时锻件表面质量和内部应力状态的影响因素研究

轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。目前对锻造工艺的研究集中在拔长工艺优化上,忽略了压方和倒棱滚圆对锻件质量的影响。为制定准确的压方工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产,应用有限元软件DEFORM_3D建立相应的分析模型,对压方过程进行模拟,从锻件内部应力状态、锻透性及锻件裂纹3个方面对比分析了平砧压方和90°V型砧压方2种工艺方法,结果显示:采用90°V型砧压方时,锻件质量显著提高。

一种轴锻件的镦锻成形工艺设计

介绍了一种轴锻件镦锻成形的工艺设计,包括成形分析、工艺方案确定、成形试验等。这能为其它轴锻件的工艺设计提供参考。

热态轴类含空洞锻件内部温度场分布

热态轴类锻件内部温度场分布特征对锻件内部空洞检测起着重大作用。针对该问题,在传热学理论的基础上建立了热态轴类含空洞锻件的二维非稳态传热模型。首先利用集总参数法获得该模型的内部边界条件。然后通过红外热像仪采集得到该模型的初始温度条件,结合分离变量法求解该模型,从而获得含空洞锻件的内部温度场分布。最后通过实验分析了不同空洞尺寸条件下锻件内部温度场的分布特征。

船用轴锻件低温冲击韧性研究

通过试验研究显微组织、S、P元素、夹杂物、晶粒度对船用轴锻件低温冲击韧性的影响,提出主要从降低夹杂物含量和细化晶粒方面提高低温冲击韧性。

基于AME的轴类锻件计算毛坯图的自动绘制

采用ＡｕｔｏＣＡＤ中的高级造型扩展（ＡＭＥ）对长轴类锻件进行三维实体造型，应用Ａｕ－ｔｏＬＩＳＰ语言编程，实现了计算毛坯图的自动绘制。

改善轴类锻件力学性能的研究

比较新型凸面砧拔长与WHF法锻造后轴类件的各项力学性能发现,采用新型凸面砧拔长能更好的改善工件力学性能。

大型轴类锻件产生小当量超声波探伤密集缺陷的原因及改善途径

通过解剖发电机转子等大型轴类锻件,确认了锻件内部小当量超声波探伤密集缺陷的实质和产生原因。应用新的锻造工艺理论,根据生产锻件质量统计,确定只有控制砧宽比、料宽比、镦粗高径比、加热温度、变形量、应力状态等工艺参数锻造生产,才能提高轴类锻件质量。

大型轴类锻件内裂分析及工艺优化

从实际案例出发对大型轴类锻件的内裂从形成机理到原材料质量以及毛坯预处理等方面进行综合分析,并在此基础上提出了一系列有效改善大型轴类锻件内裂的热处理工艺。

压方圆角对长轴类大锻件质量影响研究

长轴类大锻件的锻造过程一般分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤,目前对锻造工艺研究较多的是拔长和倒棱滚圆的优化,很少有对压方工艺优化的研究。本文从V型砧边缘的圆角半径的大小来对长轴类大锻件的压方过程进行模拟优化,从锻件内部应力、应变及破坏因子三个方面进行对比分析。结果表明,适当增大V型砧边缘的圆角半径可以有效防止锻件裂纹的产生,为锻件的质量提高和结构设计提供一种有效、可靠的分析方法。

用于轴类锻件的组合式摔圆模具的设计

锻造轴类锻件时,一般要采用整形模具(摔圆模具)进行摔圆精整作业。介绍了准800 mm摔圆模具的结构、使用方法、重要零件的材料及热处理方式,并对弹簧零件进行了选型计算。

长500～1000mm圆轴类锻件的无毛边调头模锻

在机械制造行业中,广泛地采用锻造方法锻造长度在500～1000内的圆轴类锻件。所用的设备可在模锻锤、摩擦压力机、热模锻压力机、辊锻机、自由锻锤等设备中选择。在这些设备上进行锻造,取得了一定的效果。目前,长500～1000mm圆轴类锻件常在模锻锤、摩擦压力机或自由锻锤上锻造,但都存在一定的不足。不论是模锻锤上锻造或是在自由锻锤上制坯,然后在摩擦压力机上终锻成形,都因设置毛边槽而耗费原材料。一般毛边损失占零件重量的25％～35％。同时需采用长模具而消耗较多的模具材料。

裂纹条件下轴类锻件锻造中温度场分析模型

基于非稳态热传导理论建立了对称与非对称裂纹条件下轴类锻件的二维温度场分析模型。该模型结合复合介质理论,首先运用集总参数法求解对称裂纹锻件的裂纹介质温度场,得出裂纹对应的温度场函数,然后将其作为对称裂纹条件下轴类锻件热传导方程的边界条件,通过求解热传导方程得到对称裂纹条件下轴类锻件的温度场分析模型;其次,通过引入修正系数得到非对称裂纹的温度场函数,将该温度场函数作为非对称裂纹条件下轴类锻件热传导方程的边界条件,求解热传导方程得到非对称裂纹条件下轴类锻件的温度场分析模型。实验验证了该模型的可行性。