THREE-DIMENSIONAL FINITE-ELEMENT SIMULATION OF STRETCHING TECHNOLOGICAL PARAMETERS b_t/h AND b_b/h OF HEAVY FORGINGS

A thee-dimensional finite-element simulation of stretching technological parameters of heavy forgings is performed by using ANSYS program. The law of internal stress distribution with different bt/h (tool width ratio) and different bb/h (blank width ratio) is studied. Consequently,the critical tool width ratio( bt/h )cr and blank width ratio( bb/ h )cr leading no bi-axial tension are obtained. It lays a credible foundation for designing reasonable stretching technology.

Numerical Si mulation of Inner Stress Fields for Stretching Block With Rectangular Section Between Flat Anvils

The stretch of blocks with rectangular section using flat anvils was simulated by using ANSYS software. The inner stress distribution for different tool width ratio w/h and blank width ratio b/h was studied. Consequent- ly, critical anvil width ratio （w/h）c and critical blank width ratio （b/h）c are obtained, which provide a sound basis for designing reasonable stretching technology.

大锻件拔长工艺研究进展与展望

综述了拔长工艺研究进展 ,重点阐述了近期以系统观点研究拔长而获得的拔长工艺理论、临界砧宽比、临界料宽比的最新成果 。

锻造理论与工艺的进展

塑性加工原理中，在镦粗工艺理论方面，发现、提出与研究了平板间镦粗圆柱体的新理论。在此基础上，提出了广义滑移线法和力学分块祛。为了克服平板激粗时其镦粒体内变形不均匀与应力状态不佳的两大缺陷，从改变毛坯端部的边界条件入手，提出了一种新工艺──锥形板镦粗。在拔长工艺理论方面，应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题，论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足，而应补充一个新的工艺参数──料宽比，才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量，并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定，在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中，提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新FM（FreefromMannesmanneffect）法”。并在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。用上述理论指导工艺生产，可大幅度提高锻件的质量。

新拔长理论工艺参数的量值匹配与确定

对新拔长理论的工艺参数──砧宽比（ｗ／ｈ）和料宽比（ｂ／ｈ）及压下率，给出了合理的量值匹配与确定。这为编制锻造变形工艺提供了可循的依据，且为建立大锻件的专家系统提供一个重要的判据。

新FM法拔长的临界砧宽比、临界料宽比及工艺参数研究

通过有限元模拟新FM法锻造,分析了锻件心部一定区域内的应力场分布规律,得出:对于不同压下率,在不同料宽比条件下,都存在着使轴向应力由拉应力转变为压应力的临界砧宽比λ_(1cr);在不同砧宽比条件下,都存在着使横向应力由拉应力转变为压应力的临界料宽比λ_(1cr)。合理的工艺参数应由砧宽比、料宽比及压下率三者匹配确定。数值分析结论,是新FM法工艺参数的精细化。

LZ锻造的砧宽比、料宽比的临界值研究

通过有限元模拟LZ锻造 ,分析锻件心部一定区域内的应力场分布规律 ,得到对于不同压下率 ,在不同料宽比条件下 ,使轴向应力由拉应力转变为压应力的临界砧宽比 (w/h) cr;在不同砧宽比条件下 ,都存在着使横向应力由拉应力转变为压应力的临界料宽比 (b/h) cr。合理的工艺参数应由砧宽比、料宽比及压下率

平砧拔长矩形截面毛坯的新理论

在拔长工艺理论方面，论证了只有砧宽比ω／ｈ一个工艺参数的不足，而应增加一个工艺参数料宽比ｂ／ｈ，才能正确描述拔长毛坯中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。该论述已被实验验证。同时用料宽比和砧宽比这二个工艺参数控制锻件内部质量的拔长工艺，简称为ＬＺ工艺。

平砧拔长矩形截面毛坯横向应力控制的试验研究

通过物理模拟试验，定性地研究了平砧拔长时横向应力的性质与大小对各工艺参数的依赖关系，得出了靠砧宽比参数不能改变横向应力的性质；必须增加料宽比参数并同时考虑压下量的控制，才能避免在工件内部产生横向拉应力的结论。

大型锻件锻造工艺理论与技术的进展

在大型锻件锻造工艺理论与技术领域 ,首先 ,对普通平板间镦粗圆柱体 ,根据其高径比 H /D不同 ,提出了两个新理论 :H / D>1,刚塑性力学模型的拉应力理论 ;H / D<1,静水应力力学模型的剪应力理论。前者打破了镦粗体 (不管高径比大小 )内三向压应力传统之说 ,并为轴对称塑性体的广义滑移线解和主应力分块法、数值模拟求其应力场提供了力学模型 ;后者解决了大型饼类锻件中出现的“夹馅饼”缺陷的难题。在此基础上又提出了锥形板镦粗的新工艺及其力学原理。在拔长工艺理论方面 ,应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题 ,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足 ,而应补充一个新的工艺参数——料宽比 ,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定。在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中 ,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新 FM法”。在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。上述工艺理论指导工艺生产 ,可大幅度提高锻件的质量。

液压机上镦粗与拔长新理论与新工艺的研究

在镦粗工艺理论方面 ,提出了圆柱体镦粗的刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的切应力理论 ,设计了锥形板镦粗的新工艺。在拔长工艺理论方面 :应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题 ,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足 ,而应补充一个新的工艺参数——料宽比 ,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量 ;并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定 ;在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中 ,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新 FM(Free from Mannesmann effect)锻造法”;并在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。用上述理论指导工艺生产 。

平砧拔长矩形截面毛坯的理论

从理论上分析与论证了平砧拔长矩形截面毛坯只有砧宽比(W/H)一个工艺参数是不足的,认为应增加,个工艺参数料宽比(B/H),才能正确描述拔长毛坯中心区域的应力状态与有效控制锻件质量。该理论已被实验验证。