摘要：为了提高超级马氏体不锈钢04Cr13Ni5Mo转轮锻造仿真温度场、载荷场的预测精度,提出了一种锻造仿真热力学参数的稳健设计方法。分析了建模基本参数对仿真结果偏差的影响,确定坯料-环境换热系数h_(1)、坯料-模具换热系数h_(2)为主要影响因素,并利用有限元软件Forge建立仿真模型,结合39 t转轮实测数据,对h_(1)和h_(2)进行优化反求,得到有利于提高热力学参数稳健性的建模参数组合。比对发现,h_(1)和h_(2)值优化后,仿真温度场偏差率由9.9%降低至3.6%,最大载荷偏差率由14.6%降低至4.8%。对54 t转轮的镦粗、局部(渐进)镦粗、冲孔3个工序进行仿真,并与实际生产情况对比,各工序仿真温度场偏差率在±4%以内,最大载荷偏差率在±7%以内,表明该锻造仿真热力学参数的稳健设计方法具有较高的可靠性。

摘要：针对某汽车轮毂轴承外圈制备中存在的生产效率低、材料利用率低等问题,设计了精密闭式热模锻成形工艺,并根据锻造成形理论制定了镦粗、预锻、终锻3工位锻造工序。利用Deform-3D软件对轴承外圈零件的成形过程进行模拟,发现该工艺存在锻造载荷大、模具磨损深度大、模具寿命低等问题。为此对预锻结构进行改进,提出两种优化方案,并进行成形检验,依次对比2种优化方案的锻后等效应力、锻造载荷以及模具磨损情况。研究结果表明,采用方案2时锻件的金属流线及外部成形情况良好,锻造载荷降低约20%,上模和下模磨损深度分别降低了1.200×10^(-6)和0.780×10^(-6) mm,有利于锻件质量提高和锻造模具寿命延长。生产试验验证表明,方案2获得的成形锻件符合生产要求。

摘要：基于某国产80 MN电动螺旋压力机,利用有限元模拟软件Deform-3D对某型号前轴锻造中的辊锻、压弯、终锻成形工序进行研究,分析了坯料经压弯后的等效应力,确定了压弯后的弯曲状态,确保其能够平稳放入终锻型腔中。借助Screw Press模块对终锻成形过程进行有限元模拟,分析了前轴锻造过程中的能量分配和力能关系,获得了终锻打击力变化曲线,得出终锻合模状态下前轴锻造所需的最小成形能量。实验结果显示:终锻打击力小于压力机的允许最大用力,且设定打击能量为额定能量的73%时,可以满足终锻设计需要,与模拟得出的70%额定能量相比,误差较小,说明模拟结果对实验有很好的指导意义。

摘要：针对锻造自动化生产线控制系统存在的集成度不高、实时性不足等问题,提出一种基于现场总线技术的系统设计方案。详细阐述了系统的总体架构,重点设计了现场设备控制、数据通讯与交互以及中央监控与管理等关键模块。通过构建仿真实验平台,对系统性能进行全面测试与评估。结果表明,该系统具有良好的实时控制能力和可靠性,能够显著提升锻造生产线的自动化水平与生产效率。

摘要：针对自由锻生产的钢质传动盘,设计模锻件及锻造模具并制定锻造工艺。运用Deform-3D模拟软件对传动盘成形过程进行数值模拟,研究其金属流动过程型腔充满性和折叠缺陷等情况,确定工艺中的隐藏缺陷。重新设计镦粗模及锻造工艺过程,优化金属流动,并通过模拟验证新的锻造方案,确定后续试制方案。最后,通过传动盘的热模锻生产试验,得到了符合质量要求的锻件。结果证明,数值模拟能够较好地反映锻造过程金属流动及最终成形效果,有效指导工艺设计,减少试制次数,从而缩短产品的研发周期,降低生产成本,也为后续其他锻件试制提供参考。

摘要：采用有限元灵敏度分析方法，首次对锻造过程预成形进行了多目标优化设计研究。多目标包括锻件的形状及其变形均匀性两个方面，优化设计的目标是使锻件的形状和变形均匀性综合性能最好。提出了新的无量纲的锻件形状子目标函数和变形均匀性子目标函数，并给出了总目标函数和各子目标函数的表达形式，并详细推导了各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度。应用该方法对截面为H形的轴对称锻件进行了预成形优化设计，取得了良好的效果。

摘要：净形和近净形制造要求锻造预成形设计不仅要实现产品的形状，而且要实现材料、能耗、锻件质量等目标优化。仅仅依靠经验已不可能达到优化设计的要求，必须借助于数值模拟结果中包含的丰富的信息来指导设计。本文提出了基于数值模拟的锻造预成形优化设计系统框架，针对现有的设计和分析工具功能强大却相对独立的特点，提出了可实现预成形优化设计的设计和分析工具集成的方法。

摘要：实测了核电转子用25Cr2Ni4MoV钢的高温应力应变曲线和热物性参数,基于ABAQUS软件建立了锻造过程孔洞闭合的有限元模型,模拟了不同温度和变形量下的孔洞闭合行为.研究发现,典型的孔洞闭合过程分为3个阶段,即闭合速率减小-增加-再次减小.模拟结果表明,900—1200℃时孔洞几乎在同一压下率(约25%)下闭合,即孔洞闭合对变形温度不敏感.在模拟结果的基础上,进一步设计了孔洞闭合后焊合过程的物理模拟实验,研究了恒应变速率(0.01s^(-1))下压下率(25%-45%)和变形温度(900-1200℃)对闭合孔洞焊合过程的影响.焊合界面的拉伸实验结果表明,较高的温度和闭合后持续的塑性变形能极大地促进闭合界面的焊合,当变形温度大于1000℃,压下率为35%时,闭合界面结合强度可达基体强度,孔洞实现完全焊合;当温度降至900℃时,孔洞需45%的压下率才能完全焊合.最后,基于拉伸断口的形貌,对影响孔洞焊合的因素进行了讨论.

摘要：在微机上采用刚粘塑性有限元分析法对高速钢锻造过程进行模拟研究，分析出了形成纵向裂纹的原因主要是由于锻造过程中双鼓形的存在，锻平时横截面内出现较大横向拉应力，其数值超过坯料强度而形成。据此提出了合理工艺参数和改进锻造工艺措施，有限元分析结果与实际相符，说明该微机模拟系统的设计是正确的。

摘要：为改善精密锻造机锻造轴类件横向性能,设计一种新型锤砧——V字锥形锤砧,即在普通锤砧定径区两侧的主工作斜面上堆焊开口相反的两个V字锥形突起。对V字锥形下端的金属流动情况及坯料子午面与横截面上的变形进行分析,运用DEFORM软件对普通锤砧锻造与V字锥形锤砧锻造进行数值模拟,比较选定的5个横截面上典型点的应力应变,结果表明:使用V字锥形锤砧锻造,增加了金属的横向流动性,变形区的等效应变等效应力增大;减小了变形差异程度,横截面上各点的变形差异程度减小30%以上;改善了轴线心部的应力状态,中心点的轴向拉应力减小50%。生产实践表明,使用V字锥形锤砧替代普通锤砧锻造芯轴,有效提高了锻件的力学性能。