锻造毛坯形状优化设计的研究

近几年来 ,锻造形状优化得到了众多学者的关注。本文对单工序锻造问题的毛坯形状优化进行了研究。以毛坯高径比为优化设计变量 ,目标函数取为实际锻件超出预定理想直线部分的体积 ,以黄金分割法进行优化迭代 ,给出了目标函数的表示方法及计算表达式。并对一典型的轴对称H型锻件的毛坯形状进行了优化设计 。

单工序二维平面锻造毛坯形状的优化设计

针对单工序二维平面锻造问题 ,对毛坯形状的选择进行了优化设计研究。以毛坯的高宽比表示毛坯的形状 ,并作为毛坯优化问题的唯一优化设计变量。以实际锻件超出预定理想直线部分的面积为目标函数 ,采用传统的黄金分割法作为优化手段 ,对毛坯的高宽比进行优化设计 ,进而确定最佳的毛坯尺寸。给出了目标函数的表示法及表达式和实施步骤 ,最后以一平面变形H形锻件为例 ,对毛坯形状进行了优化设计 。

基于Deform-3D的齿轮坯精锻工艺分析与试验验证

针对齿轮坯铸造生产质量差、精度低,而机加工生产材料利用率低、效率低的问题,采用锻造工艺进行取代。设计了齿轮坯的两种锻造成形工艺,分别为开式模锻和闭式模锻,并采用刚塑性有限元法对两种工艺进行了模拟分析。结果表明:采用开式模锻,当坯料高径比为0.23~0.53时,可获得成形完整、无缺陷的齿轮坯,且当高径比为0.53时成形力更小;采用闭式模锻,当坯料高径比为0.17~0.49时,可获得成形完整、无缺陷的齿轮坯,且当高径比为0.49时成形力更小。经对比,开式模锻的成形力更小,锻模寿命更长,而闭式模锻的材料利用率更高,锻件出现开裂的风险更低,锻件质量更好。最后,通过工艺试验获得了质量良好的齿轮坯锻件,验证了模拟结果的准确性。