摘要：为了解决使用普通胎膜锻工艺生产的薄壁法兰锻件伴有的内孔加工余量大、材料浪费严重等问题。从理论上分析了热拉深工艺的成形特点,总结了其金属填充规律,预测了主要成形缺陷,并根据理论分析结果设计出薄壁法兰的制坯和成形模具及热拉深成形工艺。采用有限元模拟软件对成形过程进行仿真,分析了变形过程中速度场和载荷的变化规律。经过生产试制,发现使用热拉深工艺生产出的法兰产品的外观、尺寸均符合工艺要求。相比与普通胎模锻工艺,热拉深工艺生产的产品在宏观方面,单件下料重量减少约430 kg,并节约机加工工时约20%;在微观方面,其内部组织更加细密、均匀,且通过超声波探伤,内部质量良好,符合设计要求。为薄壁法兰的生产提供了一种新方法。

摘要：针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。

摘要：针对多筋构件在等温局部加载过程中固有的材料跨区转移以及可能产生的折叠问题,提出了一种能快速预测材料转移体积的方法。首先,提取局部加载过渡区的几何特征结构,并设计形状简易的等厚坯料以详细地反映材料跨区转移特征;其次,采用有限元模拟与物理模拟实验,分析多筋构件局部加载成形过程,根据过渡区材料流动特征及应力状态,将加载区材料分为3个区域;随后,根据大小相等且方向相反的力平衡条件,对这3个区域的基元体进行受力分析,通过联立力的平衡方程与屈服方程,利用边界条件对方程进行求解,得到分流面位置及材料转移体积的预测模型;最后,将有限元分析结果与预测模型结果进行对比,证实了预测结果的合理性和可靠性。

摘要：在锻造等金属大变形的工艺设计中,相关参数的确定很大程度上依赖于经验公式,而有限元法在金属大变形过程数值模拟中有明显的局限性,且模拟结果难以验证。本文基于有限体积法模拟了一典型开式模锻过程,并在通用经验值允许的范围内,根据模拟结果调整工艺设计中的参数设置,有效避免了一种锻件常见缺陷。通过分析变形过程特定时段的变形区形状、分流面的变化及变形力分布曲线,结合相关塑性理论验证了模拟结果的正确性,实现了工艺优化设计。研究证明理论预测与数值模拟相"拟合"的方法可以代替实验用于指导生产实践。

摘要：回转体锻件的制坯高度确定的合理与否 ,直接影响到锻件的质量、模具的寿命。运用塑性成型基本理论先求得分流面的位置 ,然后确定中间毛坯的高度。按分流面设计毛坯件 ,可提高原料利用率。