2020年, 第45卷, 第2期　
刊出日期：2020-02-25

  

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锻造
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  基于响应面法的游艇转向臂锻造工艺优化

  李向阳, 徐长达, 周佑才, 王雷刚

  锻压技术. 2020, 45(2): 1-6. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.001

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  针对游艇转向机构中某转向臂在实际生产中出现的充不满的缺陷，设计了以模具预热温度、始锻温度、镦粗台孔深、镦粗下压量、压扁厚度为设计变量，以锻件充形率、终锻力为目标函数的混合水平正交表，通过对正交试验结果进行灰色关联处理，并进行极差分析，得知镦粗下压量、镦粗台孔深对目标函数影响显著。为了得到更优的工艺参数，在正交试验的基础上结合中心复合试验进行再优化，建立了以镦粗下压量、镦粗台孔深为自变量，以锻件充形率和终锻力为因变量的二阶响应面模型，从而得到了该产品的最优工艺参数。经过生产验证，优化后的工艺参数能在较低的成形载荷下锻造出合格的产品，并且消除了充不满的缺陷。
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  基于数值模拟的TC4钛合金航空叶片精锻过程的金属流动规律

  吴捍疆, 张丰收, 燕根鹏

  锻压技术. 2020, 45(2): 7-14. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.002

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  利用Simufact.Forming软件对TC4钛合金叶片的精锻过程进行了数值模拟研究，分析了叶片成形后其等效应力场、等效应变场、温度场的分布情况，研究了不同坯料温度、模具温度、上模速度、摩擦系数等工艺参数对叶片表层金属流动的影响。研究结果表明：叶片周围的毛边区域等效应力较小、等效应变较大、温度较高；最大等效应力点易出现在靠近叶尖的叶身头部、榫头与叶身的连接处、榫头头部及尾部区域；榫头区域的等效应变和温度最低，叶身中部区域的等效应变和温度较高；叶片各区域的Z方向速度方向一致，而叶尖与叶身中部之间区域的X、Y方向速度则出现正、反两个方向的变化，易导致折叠缺陷。叶片榫头区域的金属流动速度受工艺参数影响较小，其流动速度较为缓慢，接近于0；而叶身与榫头连接处附近区域的金属流动速度受工艺参数影响较大，提高坯料温度、上模速度、摩擦系数，都可使其金属流动速度增大，而模具温度的升高则会导致金属流动速度的减小。
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  哈克抽芯铆钉铆套冷精锻成形工艺

  朱景秋, 张东民, 吕雷雷, 刘洪涛, 周伟民, 张玉鹏

  锻压技术. 2020, 45(2): 15-23. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.003

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  针对哈克抽芯铆钉铆套成形过程中头部出现的填充不饱满、折叠、飞边等缺陷，在金属流动行为方面分析了缺陷形成的原因。在此基础上初步设计了两种冷精锻成形工艺并优化了模具结构，在工位3模具结构中铆套顶部外圆角处、杆部与头部连接处分别预留一个直径为Ф0.2 mm的排气孔，目的是解决制件填充不满问题，并分别建立有限元模型，利用DEFORM-3D进行数值模拟。对比两种工艺成形过程的等效应力、等效应变、成形载荷和金属流向，仿真结果表明：工艺2成形终段的等效应力、应变值比工艺1分别高出15%和34.6%，且金属流动混乱，从而得出工艺1更加合理的结论。并通过JBF-19B-4S螺栓冷镦机进行试模，得到了无缺陷、填充饱满的制件，实验结果与数值模拟结果保持一致。
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  镦粗过程中摩擦对空洞演变行为的影响

  秦敏, 刘建生, 李景丹

  锻压技术. 2020, 45(2): 24-29. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.004

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  采用有限元模拟方法，模拟计算了摩擦因子为0.3，0.5和0.7时，锻件不同位置空洞的闭合情况。分析了不同摩擦因子下，锻件不同位置的空洞高度的变化规律，结果发现：锻件内部空洞比边缘的空洞更容易闭合，并且随着摩擦因子的增大，内部空洞闭合速度加快，边缘空洞闭合速度减慢。分析摩擦因子、静水应力、等效应变、空洞闭合速度的关系发现：在锻件的内部位置，随摩擦因子增大，静水应力绝对值增大、等效应变增大、空洞闭合速度增大；在锻件的边缘位置，随着摩擦因子增大，等效应变减小、空洞闭合速度减小。摩擦因子对锻件边缘位置空洞闭合情况和等效应变的影响大于对锻件内部位置空洞的影响。
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  基于智能算法的轴对称锻件预成形优化设计

  黄超群, 来飞

  锻压技术. 2020, 45(2): 29-35. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.005

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  为提高轴对称锻件预成形优化设计的效率，提出了一种基于遗传算法和数值模拟相结合的轴对称锻件自动优化方法。在这种自动优化方法中，CATIA和DEFORM-2D协同工作，从而实现锻造工艺的参数化数值仿真；MATLAB优化工具箱对参数化数值仿真进行智能化控制，实现实时协调通信；此外，在该优化算法中，将锻件中零件本体内等效应变在给定范围外单元体积的百分比作为优化目标，将预锻模的尺寸数据作为优化设计变量。最后，使用某轴对称锻件作为样件，并设计了两种方案进行优化测试。优化结果表明，该优化方法能够将锻件内等效应变在范围内的单元体积百分比从85%提高到95%，并且没有折叠等缺陷。
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  大口径榴弹弹体成形工艺改进及工艺装备设计

  李攀, 罗建国, 惠万馨, 赵军伟, 安伟骋

  锻压技术. 2020, 45(2): 36-44. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.006

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  分析了传统的大口径榴弹弹体热挤压成形工艺在工序流程、产品质量、生产效率、成本控制和装备安全性等方面存在的不足，并提出了改进方案，将弹体生产过程分为压型、缩径-反挤压、首序收口和次序收口4个工序。以某型Ф155 mm口径榴弹弹体为研究对象，基于有限元模拟软件DEFORM-3D，利用改进后的工艺对弹体成形过程进行了数值模拟，获得了金属的流动状态和各工序中温度场、应变速率场、等效应变场的分布特性以及载荷的变化规律。最后提出了压型、缩径-反挤压工序的组合工艺装备以及两道次收口工序的组合工艺装备的设计方案，新的装备设计方案可为弹体成形装备的升级换代提供参考。
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  转向齿扇多向精密成形工艺

  刘丹, 刘光辉, 张义帅, 王涛, 刘华

  锻压技术. 2020, 45(2): 45-48. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.007

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  为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命，通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析，结合多向成形金属流动特点，提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D，对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟，对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明，成形过程中齿扇充填均匀，角隅充填饱满，多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%，成形时间缩短了53%，有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验，试验成形出的转向齿扇充填饱满，成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。
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  六角抽孔螺栓多工位冷镦成形工艺

  刘光辉, 刘华, 王涛, 刘丹, 刘百宣, 汪金保

  锻压技术. 2020, 45(2): 49-55. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.008

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  六角抽孔螺栓头部具有较深的内孔，使得其工艺设计成为难点，针对该问题提出一种六角抽孔螺栓多工位冷镦成形工艺。利用有限元模拟软件Deform-3D，对六角抽孔螺栓的多工位冷镦成形过程进行了数值模拟，分析了零件成形过程中的载荷-行程曲线、等效应力、等效应变及损伤值分布，最后进行了工艺试验。研究结果表明：提出的多工位冷镦成形工艺是可行的，模拟得到的冷镦件充填饱满，在成形工位2、工位3和工位4时载荷值较大，分别为429，826和380 kN；损伤值最大为0.38，小于40Cr钢的临界损伤值0.42，不容易产生裂纹。工艺试验得到的产品和模拟结果具有较好的一致性，冷镦件尺寸一致性较好，说明工艺可靠，对该类零件的多工位冷镦成形工艺具有一定的指导意义。
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  汽车悬架球头拉杆冷成形技术

  莫德赟

  锻压技术. 2020, 45(2): 55-60. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.009

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  为提高生产效率、改变原来通过车削加工汽车悬架球头拉杆的方式，提出了一种球头拉杆的多工位冷镦成形工艺。基于DEFORM-3D软件建立了有限元模型，对球头拉杆的塑性成形过程进行了仿真，研究了预成形凸模入模角α、预成形凹模圆角R₁、终成形凹模圆角R₂以及终成形凹模入模角β等工艺参数对球头拉杆成形的影响，并进行了正交试验，以模具在球头拉杆成形过程中所受载荷及工件损伤值为优化目标，获得了合理的工艺参数组合。结果表明：在保证工件成形质量及模具寿命的前提下，当预成形凸模入模角α为30°、预成形凹模圆角R₁为12 mm、终成形凹模圆角R₂为3 mm、终成形凹模入模角β为60°时，模具载荷及工件损伤有显著的降低。采用优化后的参数进行试模生产，工件成形质量较好，验证了模拟结果的可信性，能够有效地指导工艺设计人员的设计工作。
板料成形
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  局部热处理差性板提高2B06铝合金口框零件成形性的模拟研究

  王志坚, 高昱霖, 宋鸿武, 尚晓峰, 王佳乐

  锻压技术. 2020, 45(2): 61-66. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.010

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  通过单向拉伸试验获得2B06铝合金原始O态和短时热处理板材的力学性能参数。采用有限元模拟方法模拟并验证了局部热处理差性板材在铝合金口框零件两次充液成形中的应用，分析了零件成形能力提高的机理。模拟结果表明：采用原始O态板材成形口框零件时，局部减薄严重，破裂危险区多发生在平面应变区域；合理的局部热处理方案使得板材具有软硬材料的梯度分布，显著提高了口框零件的成形能力。通过激光实验测温装置确定激光热处理的工艺参数，对涂有水基石墨热处理区域的板材进行热处理，使其成为差性板，再对差性板进行两次液压成形，验证了模拟的准确性。
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  面向可加工性的卷材优化下料方法

  黎凤洁, 崔耀东, 陈秋莲

  锻压技术. 2020, 45(2): 67-72. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.011

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  针对成品为矩形件的卷材优化下料问题，综合考虑材料利用率高和便于加工，将顺序价值修正算法与剪切排样方式生成算法结合，确定下料方案。第1阶段，将卷材纵剪为长条带（子卷），每根条带含同一种矩形件；第2阶段，将条带冲剪出矩形件。剪切排样方式生成算法通过递推生成排样方式。每次生成排样方式后，均对矩形件进行一次价值修正，使其价值接近理想值。每个排样方式满足部分矩形件需求，重复此过程，直到满足所有矩形件需求为止。通过迭代生成不同下料方案，选择材料利用率最高的作为解。与文献算法比较，可知该算法在有效提高材料利用率的同时，可以简化切割加工工艺。
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  翼子板试制冲压工艺与模具设计

  蒋磊, 龚剑, 王龙, 王大鹏

  锻压技术. 2020, 45(2): 73-80. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.012

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  针对乘用车白车身样件开发周期长和制造成本高等问题，以东风本田某款SUV车型翼子板样件开发为例，结合产品结构特点，运用CAD/CAE协同手段，设计了可快速修正的参数化试制冲压工艺方案。通过AutoForm有限元迭代求解技术对试制冲压工艺方案进行了可行性验证。在试制冲压模具结构设计之前，对潜在的成形性缺陷进行了识别和对策。根据数值模拟结果和3D工艺模面，基于短工序化和轻量化理念，减小模具尺寸，简化模具结构，降低模具重量系数，取消导向、定位、压力源等标准件的使用，最终设计了低制造成本的试制冲压模具结构，经过调试快速试制出满足整车匹配要求的工程样件。结果表明，基于CAD/CAE协同的参数化试制冲压工艺设计可有效缩短白车身样件开发周期，并降低样件制造成本。
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  基于Dynaform的印涂铝盖拉深速度的数字化设计

  鲜小红, 曹建国, 蒋毅, 陈英, 吴庆, 陈鹏, 聂彩高

  锻压技术. 2020, 45(2): 81-87. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.013

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  在非线性有限元软件Dynaform平台上，以1725印涂铝盖首次冲压拉深成形为例，在保持其他工艺参数不变的条件下，对不同拉深速度下的冲压拉深成形过程进行了数值模拟。结果表明：1725印涂铝盖首次冲压拉深能避免拉裂现象的速度范围为2000~6000 mm·s^-1（不包括2000和6000 mm·s^-1）。研究了最大壁厚、最小壁厚、最大壁厚与最小壁厚的差值，以及增厚率、减薄率、竖直壁的厚度方差等参数的变化规律，结果发现：1725印涂铝盖首次冲压拉深的合理的速度范围为4000~5500 mm·s^-1，其中，4000 mm·s^-1是更为理想的拉深速度。最后通过生产试验证明，拉深速度为4000 mm·s^-1时可以生产出质量较为理想的合格产品。
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  核级泵用内六角螺钉防松锁紧垫片及其拆装方法

  孙琪, 王哲英, 符伟, 林斌, 陶邵佳, 刘鹏, 李静

  锻压技术. 2020, 45(2): 88-93. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.014

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  为了解决核级泵内六角螺钉防松措施可靠性差的问题，提高其长期运行的安全性与可靠性，提出了一种专用内六角螺钉防松锁紧垫片，介绍了该专用垫片的结构，确定了垫片的冲压工艺方案，并对其折弯工艺进行了工艺计算，设计了该专用垫片的折弯成形模具。对该锁紧垫片进行CAE仿真模拟，得到的材料成形极限图表明其成形过程主要以拉-压为主应变的"收"的变形方式，该垫片的弯曲变形为安全变形，故可以一次弯曲成形。进而设计了该垫片的专用锁紧与拆装工具，且通过试验验证了该垫片的可行性，其提高了螺钉防松的可靠性。本垫片可以推广应用于其他军用或民用等高可靠性内六角螺栓的锁紧与紧固。
管材成形
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  芯管间隙对JAC590Y高强钢矩形管绕弯成形质量的影响

  王翠竹, 牛卫中

  锻压技术. 2020, 45(2): 94-99. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.015

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  为了判断JAC590Y高强钢矩形管180°绕弯时芯棒与管坯之间的间隙大小对弯管成形质量的影响，基于Dynaform软件对4种芯管间隙下JAC590Y高强钢薄壁矩形管的绕弯成形分别进行了模拟，得出了不同芯管间隙值下弯管的主要畸变参数。结果表明：在芯管间隙处于一定范围内时，弯管的宽度扩展率受芯管间隙值的影响很小，而中面高度缩减率会随着芯管间隙的增大而变大；弯管上最大的壁厚减薄率出现于紧邻距芯棒最远芯头的横截面上顶板与两侧板的交角处，选取较大的芯管间隙有助于降低弯管的最大壁厚减薄率；JAC590Y高强钢薄壁矩形管180°绕弯成形时芯管间隙率的合理范围为0.01~0.025。
特种成形
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  镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

  凌泽宇, 肖刚锋, 夏琴香, 张义龙

  锻压技术. 2020, 45(2): 100-105,112. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.016

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  针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题，以锥筒形壳体类零件为对象，提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法，并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台，建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型，分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明：在旋压成形过程中，最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部；瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区，而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄，而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明，锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。
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  整体壁板离散填料滚弯成形有限元模拟

  李烨琪, 刘劲松, 刘婷, 王煜, 堵同亮, 宋鸿武, 张士宏

  锻压技术. 2020, 45(2): 106-112. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.017

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  具有一定曲率外形的铝合金整体壁板属于典型的多筋零部件，传统弯曲成形工艺成形困难，容易产生多种缺陷。提出了离散填料辅助滚弯成形整体2A12T4铝合金壁板滚弯工艺，并通过实验与整体填料滚变成形进行了对比，同时采用有限元模拟技术，探究了离散填料辅助整体壁板滚弯成形中的影响因素。研究结果表明：填料数量、上下垫板厚度等因素对成形性能影响较大，填料在3~6块时成形稳定，可以有效地避免筋条屈曲与失稳；随垫板厚度增加，壁板表面圆弧更加光滑、连续，但是回弹性增强；上下垫板分别在10~20 mm厚度时，综合性能较好。通过离散填料辅助滚弯技术可以成形出质量较高的整体壁板。
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  液态模锻工艺参数对新型铝合金机械端盖件性能的影响

  林梅, 张晓妮

  锻压技术. 2020, 45(2): 113-117,128. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.018

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  采用液态模锻工艺，对Al-10Si-0.8Ti-0.5In新型铝合金机械端盖件进行了成形，并对不同浇注温度和压力下成形件的耐磨损性能和耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明：随着浇注温度的升高和压力的增大，试样的磨损体积和单位面积质量损失量先逐渐减小再缓慢增大；与640℃浇注温度相比，680℃浇注时，试样的磨损体积和单位面积质量损失量分别减小了46.88%和46.15%；与150 kN压力相比，300 kN压力下，试样的磨损体积和单位面积质量损失量分别减小了48.88%和53.33%。Al-10Si-0.8Ti-0.5In新型铝合金机械端盖件试样的液态模锻工艺参数优选为：浇注温度为680℃、压力为300 kN。
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  铁道车辆热铆连接的有限元分析

  徐德衍

  锻压技术. 2020, 45(2): 118-128. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.019

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  为了进一步研究铁道车辆热铆连接过程，基于热固耦合有限元理论建立铆钉和铆接件的有限元模型，模拟热铆连接过程，并结合试验进行验证。将热铆连接变形过程分为6个阶段，分析铆钉在热铆连接过程中的受力和变形情况，并通过改变铆钉钉杆长度和镦头高度，分析不同参数对热铆连接的影响，并得到最佳热铆参数。结果表明：铆钉的最大应力集中在铆钉镦头和与铆接件边缘相接触的中心部位，最大应变集中在镦头靠近铆接件边缘的位置；钉杆长度小于一定值时，铆钉的最大应力均发生在铆钉镦头顶部和镦头与铆接件边缘相接触的中心部位，超过该值时，应力集中位置只出现在铆钉镦头顶部；铆钉的最大应力随镦头高度总体呈下降趋势。
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  电力机柜中的铜排铆接工艺

  何峋, 李夕晨, 王伟

  锻压技术. 2020, 45(2): 129-136. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.020

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  电力机柜制造中，铜排连接一般采用螺钉连接，但其占用空间大而影响足够的电气间隙，在紧凑型机柜结构的限制下，结构设计困难，还会产生潜在的尖端放电，破坏空气绝缘水平。为解决此问题，研究出以铜排连接新工艺代替螺钉连接，包括无钉铆接和有钉铆接。分析了铆接的原理和成形工艺过程，同时，用ANSYS Workbench软件施以力学仿真以核对一致性。随后检测了连接后的振动、温升和电阻效果，并与传统螺钉连接工艺对比以验证其可行性。此外，建立了2种铜排搭接处电场的有限元分析模型，获得了电场分布特征及电场集中区域，这进一步显示了铆钉连接的价值。最后，总结了铆接工艺的优势及适用范围，为产品设计和工艺改进提供更多的技术方案。
装备与成套技术
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  电驱液压式大截面导线压接设备自动化研究

  薛光辉, 柴敬轩, 张军, 张云飞, 管健

  锻压技术. 2020, 45(2): 137-144. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.021

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  现有的压接设备可控性差、操作复杂，导致压接质量因人而异。针对此问题，提出了基于DDVC技术的导线压接设备自动化控制方案，建立了速度控制系统数学模型，应用Simulink进行仿真，分析系统性能。建立了基于DEFORM的耐张线夹压接实验模型，获得了耐张线夹压接的最佳加载速度曲线，并以此作为压接设备速度控制系统的Simulink仿真模型输入，对压接过程进行了仿真分析。结果表明：开环控制时系统存在一定的超调，加入PID控制后可有效抑制超调；所设计的压接设备可很好地跟随最佳压接曲线，跟随误差仅为0.904 mm·s^-1。研究成果对改进压接设备、提高压接质量提供了新的解决方案。
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  径向锻造油压机电液伺服控制系统建模与仿真

  牛勇, 权晓惠, 张营杰

  锻压技术. 2020, 45(2): 144-152. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.022

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  分析了径向锻造油压机主缸运动电液伺服控制原理；在建立电液伺服系统各元件、子系统数学模型的基础上，借助AMESim软件搭建了电液伺服系统的仿真模型；研究了反馈方式、回程压力、建压时间和加载频次对主缸运动精确性和快速性的影响。研究结果表明：与主缸位置反馈相比，伺服缸位置反馈时系统运行更加平稳；为保证系统的响应速度和主缸对伺服缸的跟随性，合理的回程压力为3~12 MPa；为保证系统的快速性、精确性及系统的经济性，尽量减少建压时间；主缸供液高压油液体积50000 mL时，伺服缸时间滞后0.03 s，主缸对伺服缸跟随滞后0.01 s；系统流量确定时，锻造频次增加使得锻造行程减小，控制精度降低，系统响应滞后。
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  超高速冲压滑动夹持成形工位的改善

  吴斌, 宋佳娜, 杨飞

  锻压技术. 2020, 45(2): 153-158. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.023

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  为提高冲压模具成形速度，研究了用于超高速冲压（UHSS）平台成形母端子PIN和BOX部位冲压模具的滑动夹持成形工位。发现在模具的成形期间，成形滑块表面在半径接触点开始表现出磨损，然后向下产生较长的磨损，分析了滑动表面的几何形状及造成磨损的主要因素，成形滑块在成形期间磨损的主要形式是粘着磨损和分层磨损，夹持块的几何形状和滑动表面的角度是造成磨损的重要原因。对滑动夹持成形工位进行了重新设计，对线性驱动和从动轮廓进行了改进，从开始到结束都采用面滑动，同时原始的滑动面的角度设计变小，减轻了磨损和旋转问题，增加了工位的可调节。
模具
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  304奥氏体不锈钢在新型挤压模具下的仿真分析

  段红燕, 王丽文, 孙秀清

  锻压技术. 2020, 45(2): 159-166. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.024

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  通过运用设计的3种新型等通道转角挤压模具，结合现有关于等通道转角挤压的研究，对304奥氏体不锈钢材料进行三维有限元模拟，研究了挤压过程中的载荷曲线变化、等效应力以及等效应变分布。结果表明，挤压方式的改变不会影响凸模载荷的大小；同时，对比了3种不同挤压方式下模具的等效应力、等效应变后发现，旋转90°工艺的等通道转角挤压模具的等效应力值最小，使其在转角处发生拉毛的概率最小，对模具损伤也最小，并且其等效应变值最大，对试样的细化效果最好。最后，通过采取点跟踪的方式绘制应变点循迹图，更直观地论述了旋转90°工艺的等通道转角挤压模具更具有实用价值，也为今后开发实用型的等通道转角挤压模具的设计提供了理论支撑。
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  铝合金拉伸试样金属型模具优化

  王彦凤, 杨正, 邱常明, 谭宽

  锻压技术. 2020, 45(2): 167-174. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.025

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  设计了一种采用不同浇注系统的铝合金拉伸试样金属型模具，以减少铸件的缺陷、提升铸件的质量。利用ProCAST对铸造过程进行模拟，对拉伸试样充型凝固过程中的各物理场进行分析，预测其铸造缺陷和二次枝晶臂间距。确定优化模具的合理性后进行实验验证。实验结果表明：优化模具能够有效阻止前沿含有氧化薄膜的金属熔体进入型腔；优化模具的扇形流道，使充型过程平稳，避免型腔内出现卷气现象；试样能够实现顺序凝固，成功消除试样中的缩松、缩孔缺陷；优化模具试样的二次枝晶臂间距为33.2 μm，抗拉强度为215 N·mm^-2，屈服强度为173 N·mm^-2，断后伸长率为4.5%。优化后的模具能有效地减少拉伸试样中的铸造缺陷并减小二次枝晶臂间距，提升了拉伸试样的力学性能。
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  卡箍成形件回弹模拟及优化设计

  戴金跃, 胡光耀

  锻压技术. 2020, 45(2): 175-181. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.026

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  针对卡箍模具冲压成形后，成形件因弹性变形消失而发生回弹的问题，利用ABAQUS对模具成形过程进行数值模拟，研究卡箍模具表面不同摩擦特性的分布对成形件回弹的影响。首先根据卡箍模具的特征结构对卡箍模具表面进行区域划分，并以卡箍成形件的回弹量为优化目标。采用单因素与均匀设计相结合的方法，确定当卡箍模具表面的最佳摩擦特性分布为：μ₅=0.12，μ₆=0.13，μ₇=0.14，μ₉=0.16，μ₁₀=0.18，μ_f=0.11，其他区域摩擦系数为0.12，此时卡箍成形件的回弹量最小。并在数值模拟的基础上进行试验验证，试验结果表明卡箍成形件的回弹得到了改善。
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  基于正交试验的车用螺母成形分析及模具磨损优化

  刘俊英

  锻压技术. 2020, 45(2): 182-187,193. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.027

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  以某车用锁紧螺母冷镦成形为研究对象，基于Archard磨损理论，采用有限元分析软件DEFORM-3D对模具磨损及成形载荷进行模拟分析。结果表明：制件成形符合工艺要求。为得到更优的成形效果，选取上冲头切入角、冲压速度、模具表面硬度、摩擦系数作为因素，设计正交试验，以降低模具磨损和成形载荷为目标对因素进行优选。分析得出各因素对结果的影响趋势，并通过综合考虑生产效率、能量消耗、设备磨损等因素，得到了最优工艺参数组合为上冲头切入角20°、冲压速度5 mm·s^-1、模具表面硬度61 HRC、摩擦系数0.12。采用最优参数重新进行模拟，上冲头使用寿命得到了大幅提升，并予以试模验证。
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  汽车前轮毂包中段零件拉延成形叠料缺陷的模具优化与Autoform应用

  李林鑫, 任小鸿, 陈显均, 谭波

  锻压技术. 2020, 45(2): 188-193. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.028

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  针对某品牌汽车前轮毂包中段拉延成形件生产过程中出现的叠料缺陷，改进了模具结构，提出了增设吸料筋的新方法，通过增设吸料筋吸收多余材料解决叠料缺陷，并利用Autoform软件对其进行了模拟成形仿真，分析了FLD、起皱参数，验证了模具改进结构的正确性，并确定了压边力参数。通过生产验证，得到的产品消除了原有的叠料缺陷，质量合格。通过实践结果可得出，采用增设吸料筋的方法消除叠料缺陷是可行的。同时，采用计算机有限元模拟技术，利用Autoform软件对拉延成形效果进行提前仿真模拟和预测，在一定程度上可以反映出真实拉延成形质量，有利于获得较好的工艺参数和模具结构，降低模具开发时间和经济成本。
加热与热处理
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  余热淬火循环泵数量对锻造转向节内部组织的影响

  徐皓, 刘江

  锻压技术. 2020, 45(2): 194-197. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.029

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  针对汽车转向节余热淬火容易出现淬火裂纹等质量问题，以江淮瑞风汽车转向节的余热淬火试验为例，通过启动一台和启动两台淬火介质循环搅拌泵，检测转向节在不同工况下的硬度剖面梯度、金相组织、晶粒度等级参数，并分别对其进行现场试验研究。通过分析热淬火油槽内循环搅拌泵的开启数量对转向节内部组织的影响，可知在温度和介质冷却特性不变时，循环搅拌泵开启台数对淬透层深度有明显的影响。并证明了开启两台循环搅拌泵是最佳选择，同时使用两台循环搅拌泵，既能保证冷却均匀性，又能提高锻件整体淬火硬度，还能提高金相组织级别。
材料与成形性能
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  Cu-Cr-Zr合金高温热变形行为

  陈莹, 党淑娥, 马玉霞, 朱雪彤, 霍雄勃

  锻压技术. 2020, 45(2): 198-202. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.030

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  为研究Cu-Cr-Zr合金的高温热变形行为，建立Cu-Cr-Zr合金的高温本构模型，采用Gleeble-1500D热模拟实验机对该合金进行不同变形条件下的热压缩实验。实验参数为：变形量60%、应变速率0.1~5 s^-1、变形温度650~900℃。实验结果表明：变形初始阶段加工硬化大于动态软化作用，使得应力值迅速增大至峰值，之后动态软化大于加工硬化作用，使得应力值降低至一定程度再趋于平稳。通过对Cu-Cr-Zr合金应力-应变曲线的变化规律进行分析可得，低应变速率和高变形温度都会促进合金动态再结晶的程度。利用计算软件对实验数据进行计算和整理，将由线性拟合所得数值代入Arrhenius本构模型，可得Cu-Cr-Zr合金的本构模型。
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  挤压温度对建筑装饰用新型铝合金性能的影响

  龚清萍, 丁云飞

  锻压技术. 2020, 45(2): 203-207. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.031

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  为了研究挤压温度对建筑装饰用新型铝合金6061-InTi性能的影响，采用不同的挤压温度对合金试样进行了挤压成形，并进行了试样在室温条件下的夏比摆锤冲击和中性盐雾腐蚀试验，分析了挤压温度对合金试样冲击性能和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明：随挤压温度的升高，试样的冲击吸收功先增大后缓慢减小，单位面积质量损失量先减小后缓慢增大，冲击性能和耐腐蚀性能均先提升后降低；在挤压速度3 m·min^-1、模具预热温度280℃和挤压比25均不变的情况下，与400℃挤压温度相比，460℃挤压温度下的冲击吸收功增大了32.65%，单位面积质量损失量减小了40.58%。建筑装饰用新型铝合金6061-InTi试样的挤压温度优选为460℃。
标准化
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  国家标准《高强度钢强力旋压 工艺规范》研制的必要性和技术概要

  史志文, 杨睿智, 宋丽娟, 秦思晓, 安若维, 魏巍, 李飞, 林玉彤

  锻压技术. 2020, 45(2): 208-214. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2020.02.032

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  对旋压技术在国防工业中的应用情况、高强度钢强力旋压技术研究现状和旋压装备的发展情况进行了研究。结果表明，旋压技术在航空、航天和兵工等国防工业中得到广泛地应用，旋压装备取得了较大的发展，强力旋压技术具有节能、节材、高效、洁净等显著优点，是制造金属薄壁回转体零件的最优工艺。但是，目前国内强力旋压技术方面的标准还很不完善，因此，有必要研制国家标准《高强度钢强力旋压工艺规范》。介绍了国家标准《高强度钢强力旋压工艺规范》的技术概要，该标准规定了高强度钢产品强力旋压工艺的一般方法，包括工艺内容、工艺准备、旋压成形和旋后处理，该标准的研制有助于加快强力旋压技术在国内的推广和产业能力的提升。