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锻压技术

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    国际刊号/ISSN：1000-3940
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  • 主管单位：北京机电研究所有限公司;中国机械工程学会塑性工程分会
    主办单位：中国机械工业联合会
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锻压技术 >2023年第12期

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共4384条结果
  • 摘要：根据Normalized Cockcroft&Latham韧性断裂准则,利用Deform-2D对6061Al等径角挤压过程进行了裂纹萌生趋势的模拟,在一道次模拟中,得出了模具拐角φ、外转角半径r与背压对试样裂纹损伤分布的影响:模具拐角越大,裂纹损伤值越小;外转角半径r=6 mm为最佳,大于6 mm时裂纹损伤值增大;施加背压有利于减少裂纹的产生,背压越大,裂纹损伤值越小,但是,考虑到ECAP的效率,背压值不能选择太大的数值。对多道次ECAP进行数值模拟,并与实验结果进行对比验证。结果表明,三道次、A路线挤压后裂纹损伤值在上表层最大。
  • 摘要：对运载火箭增压输送系统管路用外径为Φ60 mm、壁厚为0.35 mm的双层波纹管的整体液压成形过程进行有限元数值仿真,通过在有限元分析软件中设置不同的边界条件,模拟多层波纹管的成形压力和壁厚减薄量等关键工艺参数及成形结果。通过对目标多层波纹管整体液压成形进行工艺试验,对有限元分析结果进行验证。结果表明:波纹管液压成形压力应使管坯材料应力大于屈服强度,方可顺利成形出波纹管产品,即成形压力应大于10 MPa;具体成形压力的选择应根据波形饱满程度、最大等效应力值及壁厚减薄量综合考虑,故选择15 MPa作为成形压力;波纹管壁厚在波峰处的减薄量最大,并由波峰至波谷递减,最小壁厚为0.57 mm。
  • 摘要：2011年6月15日,中科院金属研究所张士宏研究员及其博士生张海燕、程明以及合作者北京航空材料研究院李臻熙研究员被英国工程师学会（Institution of Mechanical Engineers,IMechE）授予2010年度A.M.Strickland奖,
  • 摘要：阀控液压系统结构非对称、固有非线性、工况变化明显且不同工况下外负载不相同,从而导致系统特性非线性、系统控制难度大、响应精度低、能耗大。构建了基于调速固定容积式泵的负载敏感位置的跟踪控制阀控液压系统,建立了系统数学模型。在离散PID控制的基础上,设计了基于前馈控制的滑模函数和反馈控制策略。反馈控制系统由相互关联的阀控液压系统和负载敏感控制系统构成。通过实验对比了有无负载敏感控制下,系统的位移响应、压力输出。结果表明,负载敏感控制可以提高系统的位置跟踪精度、稳定性,并降低系统能耗。
  • 摘要：2012年3月21日，中国模具工业协会和中国家用电器协会及中国家用电器协会旗下的《电器》杂志社，在上海新国际博览中心联合主办“2012中国家电模具技术与市场分析研讨会”。会议主题：高效模具在家电中的应用、高光无痕模具在家电中的应用、大尺寸LED液晶电视模具的开发和应用、空调电机齿片模具新技术应用、发泡模具业现状、小家电模具企业集群介绍，家电企业模具采购的步骤及方式、模具供应商评价、选择原则等。
  • 摘要：西安博大电炉有限公司成立于1987年，至今已经有23年的历史，是我国研究、开发、制造感应加热设备的专业厂家之一。本公司经过多年的技术研发和实践，在2009年为湖北三环锻造有限公司成功生产了与16t电液模锻锤配套的2000kw中频感应加热成套设备，该设备已投人生产安装结束，整机可与进口设备媲美。在维护及故障处理方面，比进口设备操作简易，维护方便。
  • 摘要：螺纹冷滚压是一种生产高性能、高质量螺纹件的先进生产工艺。针对这种先进工艺缺乏理论研究,实际生产比较盲目的现状,分析了滚丝轮与螺纹件的相对运动关系,并运用Deform软件对其运动过程进行了数值模拟,得到了其运动过程中的速度场。结果表明,在螺纹冷滚压过程中,滚丝轮与螺纹件之间存在一条线,在线上滚丝轮与螺纹件之间是纯滚动。除此之外的接触区域,滚丝轮与螺纹件之间的运动是滑动。在滚压过程中,纯滚动线是从滚丝轮的牙顶一直向中径处移动。
  • 摘要：目前国内NCu30-3-0.5合金锻件的应用领域不断扩大,其需求量也不断增加,但是缺少相应的标准,这给合金锻件的生产及进出口贸易等带来诸多不便。因此,对美国标准ASTM B 865-04进行修改采用,并结合锻压行业的实际情况和现有水平,进行了国家标准《NCu30-3-0.5合金锻件》的研制。该标准规定了多形状、多尺寸NCu30-3-0.5合金锻件的化学成分、力学性能、尺寸及其允许偏差、加工质量、取样、检验、拒收、复检、合格证及标识等要求。按此标准生产的NCu30-3-0.5合金锻件质量可达到国际先进水平。
  • 摘要：冲击充液复合成形技术是充液成形技术与高能高速冲击成形技术复合的一项新型板材成形技术,主要用来成形航空航天、汽配领域中的特种材料复杂构件,以解决充液成形技术对于小凹角、小压痕等局部特征尺寸的、难一次成形的问题。分析了冲击充液成形工艺步骤以及高能高速成形下材料动态响应等关键技术;推导获得液体冲击力与打击能量间的关系式以及脉冲作用频率;最终设计制造出以压缩气体膨胀做功并输出能量的冲击充液复合成形装置,其结构简单且容易控制,实现了大部分特征的充液成形和局部小特征的高能高速成形工艺复合。
  • 摘要：分析不等径制动双筒件的零件特征,设计了单道次复合冷挤压成形工艺代替传统的多道次拉深方法。为了降低单位挤压力以及增强金属塑性流动的导向性,对挤压空心毛坯进行了局部预制处理。对该零件冷成形进行有限元建模,分析了挤压过程中凸模载荷变化、坯料内部的等效应力分布、晶粒细化效果。绘制了4个阶段的凸模-行程曲线;显示出挤压过程中应力主要集中在分流层和圆角处;模拟了正、反挤部分的晶粒经历拉长破碎聚集拉长的局部细化过程,与金相实验结果吻合。最后利用研究获得的工艺参数试制出合格的产品。
  • 摘要：在分析板料成形中起皱和破裂判据的基础上,针对变压边力成形提出了建立压边力成形窗口的方法。为了获得区域较大的成形窗口,该方法设计了两种极端的压边力加载模式,即Z形和反Z形加载模式,并通过数值模拟获得了某筒形件成形窗口的上下边界。研究结果表明,不同的极端压边力加载模式可得到不同的成形窗口,出于安全和可靠性考虑,可在多个成形窗口的交集部分选择压边力加载曲线。
  • 摘要：采用金相显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验等研究方法,对热轧后建筑耐候钢进行了组织和性能的研究,探讨P含量对耐候钢组织和性能的影响。结果表明,热轧耐候钢中P具有细化晶粒尺寸的作用,耐候钢晶粒尺寸随着P含量增加先减小后增加;耐候钢屈服强度和抗拉强度随着P含量增加先增加后减小,P含量为0.100%时,两个强度分别达到最大值573.2和734.4 MPa;耐候钢20℃纵向冲击功随着P含量增加先减小后增加,P含量0.100%时,耐候钢冲击断口解理单元尺寸急剧增大,断口韧窝大量减少,耐候钢冲击性能达到最低值为105 J。
  • 摘要：HC340/590DP钢具有马氏体和铁素体双相组织,是汽车轻量化中用量最多的材质之一。通过组织分析发现HC340/590DP钢的扩孔翻边性能主要由材料中马氏体的分布形态所决定。马氏体呈连续链状集中分布在铁素体晶界处,将铁素体封闭于其中,有助于裂纹的扩展,而呈岛状、不连续分布的马氏体可以有效地阻止裂纹的扩展。通过降低原始材料的碳含量,适当提高退火温度,得到马氏体呈岛状不连续分布的材料。利用有限元模拟软件,引入翻边扩孔判断准则,模拟前横梁的成形过程,使用改善后的HC340/590DP材料,前横梁翻边扩孔的开裂风险由1.13降低到0.85,符合前横梁的成形要求,且得到了实际验证。
  • 摘要：介绍了60 MN水压机电液伺服系统的组成及工作原理,针对电液位置伺服系统负载变化的复杂性,在分析了负载特性的基础上,提出了自抗扰的控制策略以提高电液伺服系统的可控性和鲁棒性,并对自抗扰控制器进行了结构分析与设计。最后采用MATLAB/Simulink建立了水压机电液伺服控制系统整体仿真模型,对不同负载变化频率下的自抗扰控制效果进行了仿真研究,结果表明:与PID控制器相比,自抗扰控制不仅提高了电液位置伺服系统的响应速度,有效地降低了系统的超调量,而且增强了控制系统的鲁棒性。
  • 摘要：讨论了卷材二维剪切下料问题,即使用宽度固定、长度可变的卷材剪切出若干种不同尺寸和数量的矩形件,优化目标为最大化卷材利用率。下料过程分3个阶段:第1阶段将卷材切成段,第2阶段将段切成条带,第3阶段将条带切成矩形件。提出一种基于多段排样方式的下料算法,首先采用动态规划算法分别生成矩形件在条带中的优化布局和条带在段中的优化布局,然后采用顺序启发式算法得到段在卷材中的优化布局。采用文献例题,将本文算法与3种文献算法进行比较,数值实验结果表明:本文算法生成的剪切下料方案的材料利用率比文献算法分别高2.39%、0.69%和0.46%,且平均每道例题计算时间均在3s内。
  • 摘要：为解决平衡轴在锻造成形过程中出现的充填不满和损伤因子过大等缺陷的问题,以某型号车用平衡轴为研究对象,将坯料预热温度、模具预热温度和压力机下压速度作为设计变量,以成形载荷和损伤因子两个指标为响应目标,建立平衡轴成形工艺参数与响应目标的二次多项式响应面模型。通过响应面模型和有限元结合的方法来优化平衡轴成形工艺参数,从而得出最优工艺参数组合为:坯料预热温度为1198℃、模具预热温度为277℃、压力机下压速度为49 mm·s-1。实验验证结果表明,采用该工艺组合生产的锻件没有出现损伤缺陷,锻件充填完整,为同类型的锻件成形工艺参数设计和优化提供参考和依据。
  • 摘要：为了探究钴基碳化钨覆层对提高热锻模具的寿命的影响,采用粉末等离子堆焊的方法在热锻模具钢H13基材表面制备了碳化钨增强钴基堆焊层。堆焊层按照增强相碳化钨的含量不同而设计出4种配方并制备出相应的堆焊层。利用金相显微镜和扫描电镜观察、分析堆焊层形貌和组织,并通过EDS分析堆焊层的化学成分;对不同碳化钨含量的钴基堆焊层进行显微硬度、磨损性能的测试,探究碳化钨含量对堆焊层性能的影响。实验结果表明:碳化钨增强钴基堆焊层与基体冶金结合良好,堆焊层较H13钢基体的硬度有较大提高,碳化钨含量为30%时的堆焊层耐磨性最好,其耐磨性较基体提高了10倍。
  • 摘要：为验证不同无损检测方法对激光选区熔化(SLM)成形不锈钢材料内部缺陷检测的适应性,分别采用X射线数字成像检测(DR)、工业计算机层析成像检测(CT)、相控阵超声检测(PAUT)和超声检测(UT)等对SLM成形不锈钢梯形板(厚度为11~20 mm)开展检测。实验结果表明:CT的灵敏度最高,能够检测出15.58μm的内部自然孔隙缺陷,达到了10μm级;PA及直接接触法UT可以检测出毫米级的面积型缺陷;DR对SLM不锈钢梯形板面积型缺陷不敏感。另外,水浸法UT结果表明,通过提升探头频率来提高UT的灵敏度是比较有限的,探头频率超过10 MHz即难以实施有效检测。金相分析结果验证了CT、PA和UT的可靠性,SLM不锈钢梯形板中存在直径为Φ20~Φ100μm的单独气孔和裂纹缺陷,同时也存在局部区域1 mm左右的密集型缺陷。
  • 摘要：在Deform-3D软件中根据连续挤压工艺中各主要模块建立连续挤压变形模型,对铜镁合金棒料的连续挤压变形过程进行数值模拟,重点分析了连续挤压过程中轧制变形区、镦粗变形区、扩展成形区和定径挤压成形区的晶粒度变化规律。将数值模拟结果与试验结果进行对比分析发现:铜镁合金棒料在挤压轮槽摩擦力的驱动下,一直处在流动变形过程中,且变形程度大、变形温度高、停留时间短,大部分材料发生动态再结晶后晶粒未长大;经过各主要变形区后的最终挤压成形的铜镁合金板材的晶粒得到极大细化,其相关力学性能得到改善。
  • 摘要：分析了法兰盖的结构和冲压工艺,指出用级进模生产法兰盖钣金件,并在级进模上安装攻牙装置,对法兰盖上的螺纹孔进行攻牙。首先,介绍了法兰盖级进模的料带图,指出其重点工序为落料、翻边、攻牙和脱模,难点为确定级进模的步距;然后,介绍了确定落料模尺寸的方法,并着重分析了该产品翻边孔底孔直径的计算方法;最后,介绍了攻牙机构,指出在该模具上安装攻牙机构等,并利用上模的上下运动作为动力源,在模具冲压过程中对产品实现攻牙工序。由于产品上相邻螺纹孔相隔的距离太近,分两个工位对4个螺纹孔进行攻牙。
  • 摘要：基于UG NX平台开发了汽车覆盖件翻边成形与运动仿真系统FFAW(Flanging Forming Analysis Wizard)。该系统采用模具曲面自动离散小平面技术,在NX建模环境下实现了汽车覆盖件翻边成形模拟的模具装配,避免了在NX装配环境下更新保存速度慢和零件切换显示复杂。同时,利用离散的小平面体实现了翻边过程仿真,解决了翻边成形工艺工具体的装配和干涉问题。FFAW系统充分考虑了翻边冲压方向、斜楔运动方向、驱动角以及翻边行程等工艺参数,能够反映真实冲压环境下的翻边成形过程,并通过工具体的装配定位、测距和动画显示等功能对其运动情形进行检查。最后通过某汽车零件的实例分析,证明了系统的有效性和实用性。
  • 摘要：探索运用逆向工程来构建三维曲面网状冲压件的三维数学模型。该方法使用激光三坐标扫描测量仪对三维曲面网状冲压件进行非接触式测量,得到三维曲面网状冲压件的点云数据,再运用Geomagic对点云完成数据拟合,得到三维曲面网状冲压件的数字化模型。相比于以三坐标测量机（CMM）为代表的传统测量网状冲压件三维坐标的接触式坐标测量方法存在的测量速度慢、测量精度不高的不足,激光三坐标扫描测量仪测量的速度更快,测量的精度更高。且Geomagic对点云完成数据拟合得到的数字化三维模型更贴合实际的模型,表明该方法切实可行。
  • 摘要：以通快公司生产的某型号数控冲床为研究对象,介绍了该型号数控冲床中旋转丝杠冲头装置的结构及其工作原理,并对其丝杠进行了有限元分析。对丝杠模型进行简化,使用有限元分析软件ANSYS通过模态分析得到了丝杠前10阶固有频率和振型,并通过实验验证了建模和分析的正确性。模态分析结果表明,当激振频率接近第八阶固有频率时,易对冲头造成破坏。因此在设计时可根据固有频率得到丝杠刚性薄弱的部位,给予加强,并对其进行谐振响应分析,观察丝杠在外部激振下的响应,校核安全条件下丝杠的最高转速,尽量避免丝杠冲头在谐振频率下工作。
  • 摘要：采用拉延筋模拟试验机测试了板材厚度对摩擦系数测量值的影响,并提出了摩擦系数的修正方法。试验结果表明,板材厚度将使固定拉延筋试样在成形过程中承受不同的变形力,进而影响到最终的摩擦系数值。利用拉延筋模拟试验机进行摩擦系数的测定应该剔除该部分变形力的影响,并且指出相近厚度板材之间的摩擦系数比较更具有现实意义。
  • 摘要：在Al-1Mg-0.6Si-0.3Cr铝合金带筋机械构件中添加不同含量的合金元素铟In和铈Ce,并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析.结果表明：添加合金元素In和Ce,有助于改善铝合金带筋机械构件的拉伸性能和冲击性能.合金元素In和Ce含量分别优选为0.5wt%和0.4wt%.与不添加合金元素In相比,添加0.5wt% In时,试样的抗拉强度提高15%、屈服强度提高25%、断后伸长率提高28%、冲击吸收功提高41%.与不添加合金元素Ce相比,添加0.4wt% Ce时,试样的抗拉强度提高17%、屈服强度提高18%、断后伸长率提高30%、冲击吸收功提高22%.与不添加In和Ce的构件相比,复合添加0.5wt% In和0.4wt% Ce后,构件的抗拉强度增大35%、屈服强度增大47%、断后伸长率增大67%、冲击吸收功增大73%.
  • 摘要：为优化锻造工艺以提高新型含锶轴承钢的性能和使用寿命,采用不同的始锻温度和终锻温度进行了新型含锶轴承钢的锻造成形,并进行了耐磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。试验结果表明：随始锻温度从1120℃增加至1240℃、终锻温度从900℃增加至975℃,新型含锶轴承钢的耐磨损性能和热疲劳性能呈现先增强后弱化的变化趋势。适当增加锻造温度可提高轴承钢试样的耐磨损性能,磨痕的宽度和深度均变浅,磨损量变小,还能阻碍裂纹的萌生和发展。从提高新型含锶轴承钢试样的耐磨损性能和热疲劳性能出发,其锻压工艺优选始锻温度为1180℃、终锻温度为950℃。
  • 摘要：为满足轻量化和大容量的需求,薄壁、高矩形形状成为了金属食品罐制品的发展趋势,同时也加大了食品罐罐身多道次拉深工艺设计的难度。针对某薄壁高矩形金属食品罐制品,根据均匀变形理论和K值法,以椭圆形过渡的方法设计了3道次拉深工艺方案:第1道次和第2道次拉深均采用椭圆过渡形状,第3道次拉深成形高矩形件,并确定了每道次制品的过渡形状;然后,运用数值模拟仿真技术对每道次的成形极限图和减薄率进行分析,3次拉深后的最终减薄率为15.4%,并评估了所设计工艺方案的可行性;最后,通过生产实践进一步证明,使用该工艺方案所生产的金属食品罐质量良好,试制样品长、短侧壁部分的减薄率与模拟预测结果基本一致,表明所设计的3道次拉深工艺方案可行,所应用的设计方法在生产实际中具有一定的应用价值。
  • 摘要：中国机械工程学会塑性工程（锻压）分会成立于1963年,是全国性的锻压科学技术工作者的学术性社会团体,是依法登记的法人社团。经本会理事会研究决定：凡承认本会章程并符合条件者,可申请为本会会员。会员的权利和义务：1.颁发个人/团体会员证书,团体会员可申请定制铜牌;
  • 摘要：利用物理试验和数值模拟,研究了带高筋肋板的辊轧成形,分析了变形影响因素,并优化了成形工艺参数。针对筋肋填充性以及横、纵筋高一致性的典型问题,以摩擦因子m、型槽过渡圆角半径r、轧辊直径d为优化变量,建立了带高筋肋板辊轧工艺参数的响应面分析模型,将横、纵筋高以及二者差值作为目标函数对变量进行优化。结果表明:对横、纵筋高影响最大的是摩擦因子m和轧辊直径d、型槽过渡圆角半径r次之;对横、纵筋高差值影响最大的是轧辊直径d。采用最优解组合:摩擦因子为0. 8,型槽过渡圆角半径为0. 92 mm,轧辊直径为Φ349 mm,可使横、纵筋高值相对优化前提高50%以上,两者差值减少52%,成形效果得到极大改善。
  • 摘要：以汽车翼子板为研究对象,根据零件造型复杂、曲率变化大、外观质量要求高等特点,设计了4道工序的成形工艺方案。利用AutoForm软件对翼子板成形工艺方案进行数值模拟,识别了全工序成形过程中,主棱线滑移、前保安装座面圆角开裂、前保配合部立壁起皱、发动机罩搭接部座面回弹大等潜在缺陷。通过调整冲压方向及压料面来改善主棱线滑移,以增大开裂部位圆角半径来解决开裂,以优化工艺补充面来减少起皱,并借助CATIA软件对回弹量过大的部位进行反向补偿设计以降低回弹。结果表明,成形工艺方案优化后,翼子板在成形过程中未发生滑移、开裂和起皱等缺陷,回弹量也控制在可接受范围内,与数值模拟结果基本一致,证明了数值模拟的可靠性。

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