锻压技术

Select

李曙辉, 邵毅明

锻压技术. 2021, 46(2): 1-8. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.001

摘要 ( 106 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

为了提高铝泵体精锻过程中的材料利用率和模具使用寿命,建立了目标参数与工艺参数的响应面模型,提出了基于人工蜂群算法的参数优化方法。介绍了汽车尾气后处理系统中铝泵体的中间体和坯料,并设计了开式模锻模具。使用中心复合实验法设计了4因素5水平的30组实验,基于Deform-3D有限元软件得到了实验结果。使用二阶响应面模型建立了目标参数与工艺参数之间的回归关系,利用模型的决定系数验证了模型的拟合精度。设计了蜜蜂位置和蜜源适应度函数,成功地将最优参数优化问题转化为人工蜂群搜索最优蜜源问题。经实验验证,优化后的铝泵体锻件填充饱满、力学性能参数满足标准要求。且优化后的材料利用率提高了4.41%,模具使用寿命也得到了极大提高。

Select

基于Deform 3D的长杆类汽车转向节锻模设计及锻造工艺生产验证

刘江, 徐皓

锻压技术. 2021, 46(2): 9-13. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.002

摘要 ( 161 ) PDF全文 ( 17 )

可视化

针对SG转向节形状复杂、锻件截面变化较大的结构特点和实际锻造生产中出现的塌角、缺料、折叠等锻造缺陷,通过Deform 3D有限元软件建立SG转向节的有限元模型,构建弯曲模具、预锻模具和终锻模具,并分析预锻件和终锻件的金属流动过程。对SG转向节的弯曲、预锻和终锻3道工序进行现场生产试验,验证了模具设计、工艺方案的正确性和数值模拟结果的准确性,得出长杆类转向节应采用辊锻制坯+弯曲工序、再结合模锻复合成形工艺进行生产。试验中,SG转向节锻件的材料利用率达到了80.8%,合格率达到97.9%,单次模具寿命可延长至生产900件。

Select

自动化锻造生产线实时数据采集和分析系统

贺小毛, 崔磊, 翟月雯, 庄晓伟, 王玲

锻压技术. 2021, 46(2): 14-18. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.003

摘要 ( 176 ) PDF全文 ( 22 )

可视化

针对自动化锻造生产线锻造中各种设备还处于离散状态的特点以及MES系统中的监控模块难以获取生产线的实时、完整的锻造过程信息等问题,自动化锻造生产线总线采用现场总线(Field Bus)技术,将离散状态的单台设备组成智能化网络,实现了单台设备的协同控制和生产线数据的高度集成。设计了由生产线层、数据采集层、网络层、应用层和交互层组成的自动化锻造生产线实时数据采集系统总体架构,编写了基于数据库层、中间件层和用户层3层结构的实时数据采集和分析系统软件,并成功地应用到自动化锻造生产线中,完成了实时数据采集,实现了与MES系统数据互通,完善了MES系统的功能。

Select

海洋工程用超大规格Ti80钛合金锻坯制备研究

杨晶, 任晓龙, 王涛, 孙峰, 张胜, 雷锦文, 李少强, 陈海生, 罗锦华

锻压技术. 2021, 46(2): 19-22. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.004

摘要 ( 296 ) PDF全文 ( 35 )

可视化

对海洋工程用超大规格Ti80钛合金铸锭的化学成分均匀性,以及制备的超大规格锻坯组织均匀性和力学性能稳定性进行了研究分析。结果表明:研制的单重为11000 kg的Ti80钛合金铸锭头部、中部和尾部的化学成分中的主元素极差控制在1000 ppm、氧元素极差控制在80 ppm,表明化学成分均匀性良好;制备的单重为7500 kg的超大规格Ti80钛合金锻坯的不同位置的低倍组织模糊均匀、显微组织均匀性及一致性良好,锻坯不同位置、不同方向的抗拉强度和屈服强度偏差均控制在10 MPa以内,伸长率偏差为2%,断面收缩率偏差为4%,冲击功偏差为5 J,表明其力学性能差异较小,具有良好的性能稳定性。

Select

游车提环的胎模锻工艺及通用模具设计

康海鹏, 王高社, 司桂珍, 杨永强, 宋伟, 李大乔, 关朕, 王金鹏, 陈孝庆, 朱保亮

锻压技术. 2021, 46(2): 23-27. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.005

摘要 ( 123 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

游车提环的自由锻工艺的锻件加工余量大、材料浪费严重、加工周期长、费用高。结合提环左右对称的形状特点,制定了模具内焖形的胎模锻工艺。考虑到制坯形式是影响锻件定位和成形的关键因素,对比分析了3种制坯方案,结果发现,圆饼形制坯可在圆弧形下模内自动滚动,实现快速、准确定位,为最优方案。运用DEFORM-3D有限元模拟分析软件,对锻件胎模锻成形过程进行模拟,分析锻造过程中的载荷、温度、应力、金属流动规律等重要参数。经实际生产试制,锻件成形良好,制坯方案和锻造工艺满足锻件成形要求,制坯形式和模具设计简单、可靠,模具通用性高,制造的YC-450型游车提环锻件单件减重185 kg,占原自由锻锻件重量的30%,节省机械加工工时30 h,生产效率高,经济效益明显。

Select

基于有限元法的三通管接头多向模锻成形仿真与优化

孙国柱

锻压技术. 2021, 46(2): 28-33. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.006

摘要 ( 110 ) PDF全文 ( 15 )

可视化

针对三通管接头在模锻成形中易出现破裂、材料折叠、冲头载荷大等问题,研究了冲头速度、坯料初始温度、摩擦系数对锻件模锻质量的影响。通过Deform软件,研究了水平冲头和垂直冲头等速进给、水平冲头和垂直冲头差速进给、水平冲头进给而垂直冲头不运动3种工艺条件下锻件的成形规律,并基于上述最佳工艺,研究了坯料初始温度对模锻过程中温度分布的影响,以及摩擦系数对锻件等效应变的影响,以获得最优的工艺参数。结果表明:在水平冲头和垂直冲头差速进给的情况下锻件质量较好,最优工艺参数能够显著降低冲头载荷,通过与试验结果对比,验证了有限元仿真结果的正确性,为类似管件模锻工艺的研究提供了理论参考。

Select

基于分段排样的铁芯迭片混合下料优化算法

陈燕, 蒋志一, 胡小春, 王珂

锻压技术. 2021, 46(2): 34-39. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.007

摘要 ( 99 ) PDF全文 ( 16 )

可视化

分段排样方式用于大型发电机定子、转子的圆形和扇形两种迭片的下料。在下料排样图中,一根条带所布局的片型和尺寸必须相同,最多可出现3排迭片。为了简化切割工艺,板材中两个段的条带方向相同,且同一段中的条带长度相同。提出一种生成两段式的混合排样算法,混合的迭片包括圆片和扇片。提出扇片的转置布局,扇片在条带中有竖向放置与横向放置两种形式。使用规范长度作为断点的选择范围,规范长度集中元素的选择与迭片的步长有关。根据最佳断点方法确定整个板材中最优段的划分,然后采用动态规划方法确定每个段中的条带最优布局,最后,运用顺序价值修正启发式算法求解最终的下料方案。实验结果表明,本文算法可明显提高用于生产迭片的材料利用率,从而降低企业的生产成本。

Select

不同加载路径下的AZ31B镁合金的成形极限

阎昱, 李嘉欣

锻压技术. 2021, 46(2): 40-45,46. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.008

摘要 ( 89 ) PDF全文 ( 15 )

可视化

为了分析实际成形过程中AZ31B镁合金产生破裂的原因,并为改善工艺条件提供实用可靠的判据,采用实验和有限元模拟相结合的方法研究AZ31B镁合金的成形极限。分别对沿轧制方向、垂直于轧制方向、与轧制方向成45°的3种方向的试件进行单向拉伸实验,获得AZ31B镁合金的工程应力-工程应变曲线,获得材料的真实应力-真实应变曲线和塑性变形阶段的塑性应变。采用十字形试件进行了不同加载路径下的双向拉伸实验,并进行了相应的有限元模拟仿真,提取实验和模拟结果绘制成形极限图,对有限元模拟和实验结果进行对比分析,发现实验和有限元模拟结果基本吻合,左侧成形极限图高于右侧。

Select

一种分阶段式匀质块最优矩形件排样方法

季君, 邢斐斐, 黄敦华, 崔耀东

锻压技术. 2021, 46(2): 46-51. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.009

摘要 ( 131 ) PDF全文 ( 11 )

可视化

在生成排样图案时,应同时考虑材料利用率和切割过程的复杂性。提出了一种用于生成矩形件剪切割方式的分阶段式排样方案的算法。它仅允许一种尺寸的毛坯出现在匀质块中,从而简化了切割过程。该算法采用隐式枚举算法和动态规划来确定最佳优化排样方案,以使材料利用率达到最大。通过文献中的测题,将该算法与普通T形排样方式算法、普通两段排样方式算法和复合条带两段排样方式算法进行比较。实验结果表明:在所有测题中,本文算法的材料利用率均高于以上3种算法;本文算法解决二维无约束剪切排样问题的平均计算时间为0.363 s,计算时间合理。

Select

空白矩形填充和邻域搜索结合的矩形件排样优化算法

陈仕军, 许继影, 戎爱英, 周伟刚

锻压技术. 2021, 46(2): 52-58. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.010

摘要 ( 137 ) PDF全文 ( 12 )

可视化

针对矩形件排样问题,提出一种新的空白矩形填充算法和邻域搜索算法相结合的混合优化算法。首先,设计空白矩形填充算法时,提出了消除多余空白矩形的方法,以减小计算时间复杂度。其次,利用邻域搜索算法优化矩形件排放顺序,通过挖掘矩形件排样的问题特征,设计了受限距离的交叉和插入两种邻域算子,并提出了特殊算子执行点选择策略。然后,设计了基于两种邻域算子交替迭代的邻域搜索算法。最后,对文献中的21个经典案例进行试验计算,4个案例的排样利用率达到了100%,绝大多数案例的排样利用率超过了99%,最小排样利用率超过了98%。将其他常用算法和文献中算法进行比较,验证了本文算法的有效性。同时,对某建材加工企业所提供的8个实际案例进行试验计算,所得排样利用率与理想最优排样利用率的平均差为1.7%,说明了本文算法的实用性。

Select

车辆A柱加强板热冲压工艺的NSGA-Ⅱ多目标优化

李有通, 陈益庆, 李沁逸, 罗强

锻压技术. 2021, 46(2): 59-65. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.011

摘要 ( 107 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

为了提高车辆A柱加强板的热冲压质量,提出了响应面法与NSGA-Ⅱ算法相结合的工艺多目标优化方法。以最小化冲压件的最大减薄率和最大增厚率为优化目标,选择板料初始温度、摩擦系数、上下模压料力等作为优化参数,使用Box-Behnken方法设计了4因素3水平实验,依据Autoform有限元软件得到了实验仿真结果。基于二阶响应面法,拟合质量参数-工艺参数之间的非线性关系,经决定系数法检验,响应面法的拟合精度较高。通过基因编码将优化问题转化为寻优问题,使用NSGA-Ⅱ算法搜索到多目标优化的Pareto前沿解。选择Pareto解集中的一个优化方案:初始温度为947.25℃、摩擦系数为0.429、上模压料力为3.06 MPa、下模压料力为1.05 MPa。经仿真和实验验证,优化后冲压件的最大减薄率均值减小了6.79%,最大增厚率均值减小了8.47%,说明优化后冲压件质量明显提高。另外,优化后冲压件的标准差略有下降,说明优化后冲压件质量的一致性略有提高。

Select

冷轧TRIP980钢表面色差成因分析与控制

关晓光, 刘丽萍

锻压技术. 2021, 46(2): 66-70. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.012

摘要 ( 89 ) PDF全文 ( 11 )

可视化

针对冷轧TRIP980钢表面色差缺陷,采用SEM、XRD等手段分析缺陷成因。结果表明:连续退火后板面色差位置呈现表层碎裂的形貌;能谱分析表明,与正常位置相比,缺陷位置存在明显的O元素峰,表现为Si、O元素的显著富集,与轧硬板的分析结果一致;XRD分析表明,热卷表面形成红色铁皮的原因是铁橄榄石类粘性氧化铁皮未能有效去除,导致后续轧制过程中形成了Fe₂O₃,由于在酸洗时效果不佳,冷轧后呈现表层碎裂的形貌,再经过连续退火,炉内还原气氛和高温导致Si、Mn等元素的富集,进而增加缺陷区域与正常区域颜色的衬度,最终表现为色差缺陷。由此可见,连续退火后表面色差是热轧、酸连轧等多道工序综合作用的结果。结合色差成因,通过优化板坯加热工艺,增强除鳞效果和酸洗能力,色差缺陷得到了有效控制。

Select

侧围内板跌落变形仿真及设计优化

张博凡, 罗家兵, 郭杰

锻压技术. 2021, 46(2): 71-75,86. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.013

摘要 ( 130 ) PDF全文 ( 16 )

可视化

针对汽车覆盖件尺寸和重量大,易在悬臂式自动取送料装置放置零件到收料台过程中产生塑性变形的问题,采用Dynaform软件对侧围内板零件进行跌落仿真分析,以便能够在车辆开发阶段判断零件是否存在变形风险。首先,对原始数模在Dynaform中建模仿真,并利用相似零件实物验证了分析的准确性。同时,对零件的风险区域通过增加加强筋进行了设计优化,仿真分析了优化后的零件的跌落过程,通过现场软、硬模分别验证了该跌落仿真的有效性。跌落变形仿真可以在同步工程阶段评估零件在线末收料时是否发生塑性变形,以便及时进行设计优化,避免后期发生工程更改,降低开发成本。

Select

两厢车型顶盖尾部起皱研究及优化方案

高双明

锻压技术. 2021, 46(2): 76-81. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.014

摘要 ( 141 ) PDF全文 ( 12 )

可视化

以实际生产中某MPV车型出现的顶盖尾部造型两位置的起皱案例为基础,通过对模具结构以及原有生产工艺进行分析,结合现场生产情况的跟踪调查,采用CAE软件对冲压件生产过程进行模拟,找出起皱产生的主要原因,并分别针对两位置的起皱原因制定顶盖尾部起皱优化工艺。在前工序加工过程中,会因工艺型面R角产生加工硬化;而在后工序整形中,该硬化部分形状不能恢复平整,导致出现型面起皱缺陷。通过消除加工硬化,提高零件装车匹配性及车身精度,避免顶盖在冲压成形过程中因起皱、叠料导致的凸、凹模型面磨损快,提高模具使用寿命。

Select

6016铝合金包边开裂组织性能研究

迟蕊, 王家毅, 刘晓滕, 陈静静, 刘晨光

锻压技术. 2021, 46(2): 82-86. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.015

摘要 ( 149 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

针对6016铝合金板材在实际生产中出现的包边开裂问题,采用金相显微镜、扫描电镜对包边开裂过程中的组织演变进行了分析,探究了包边产生开裂的原因。结果表明:在未变形区域,晶粒均为再结晶晶粒,其中,表面晶粒分布较为均匀,横、纵截面表层晶粒尺寸较心部晶粒大,且存在异常长大的晶粒,对包边性能会产生不利的影响;在包边开裂处,外拉伸面和内部压缩处萌生裂纹,且还存在粗滑移带,这主要是由局部化高应变导致的,微裂纹的存在是晶界脱粘的结果;在裂纹表面发现大量的韧窝,裂纹处存在粗大的第二相,经能谱分析为富铁相,裂纹的形成和扩展与富铁相有关,细化富铁相有利于提高包边性能。

Select

6000系铝合金卷料矫直参数范围试验研究

苏然, 何磊

锻压技术. 2021, 46(2): 87-93. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.016

摘要 ( 84 ) PDF全文 ( 12 )

可视化

冲压件生产中,开卷落料的矫直参数直接影响了板料面品质量和材料性能,进而影响成形性。为了确定可靠的矫直参数范围、保证开卷后板料的面品质量和材料性能,进而有效指导开卷落料生产,以机盖外板为例进行研究。所用材料为6000系Al Si Mg合金,材料厚度为1 mm,材料性能偏上限需求,通过调整矫直参数(矫直机入口高度)得到不同性能的材料,并利用CAE分析、实际生产验证、后工序合边验证等方法,最终确定了机盖的矫直参数 ≥ -0.6 mm (矫直机入口高度 ≥ -0.6 mm)。其他在产零件可依据此方法确定矫直参数范围,减少停机时间,降低材料不合格风险,提高生产效率,降低生产成本。

Select

大规格镁合金环形件新型挤压成形工艺及模具设计

刘杰, 赵熹, 郭拉凤, 高明, 刘正然, 张博循

锻压技术. 2021, 46(2): 94-104. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.017

摘要 ( 165 ) PDF全文 ( 11 )

可视化

针对传统工艺难以制备大规格镁合金薄壁环形件的情况,提出了一种曲母线通道连续翻转挤压成形新工艺。根据成形过程中的金属流动特性,为了避免坯料出现翘曲情况,制定了多次翻转成形工艺方案;采用主应力法对新型工艺进行力学解析;采用Deform有限元软件开展数值模拟,对成形力公式进行验证;通过正交实验,并基于变形均匀性评价因子,对成形工艺参数及模具结构参数进行优化。结果表明:考虑成形件的结构尺寸及新型工艺允许的单次变形量,确定坯料需要进行4次翻转挤压,推导出以内凹模锥度角α为自变量的扩径力公式及最大压力公式,并以α为20°、23°和25°为例,与Deform有限元模拟结果进行对比验证,误差在10%之内。最终得到新型挤压成形工艺参数为:挤压速度为1 mm·s^-1、内凹模锥度角为23°,并对所提出的新型挤压成形工艺进行了模具设计,为实现大规格镁合金薄壁环形件的短流程、低成本制造开辟了新的途径。

Select

不同参数对铝合金枝杈类构件金属流线的影响及优化

苗站, 张治民, 于建民, 徐文龙, 田永刚

锻压技术. 2021, 46(2): 105-110. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.018

摘要 ( 114 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

通过有限元模拟软件,分析了不同参数对某铝合金枝杈类构件金属流线的影响,分析了该构件在成形过程中金属流线缺陷形成的原因。通过对坯料的高径比、挤压速度和摩擦因子3个参数进行优化,确定了最佳金属流线分布的成形方案。研究结果表明:适当增大坯料与模具之间的摩擦,可控制后期径向金属流动量和流动速度,从而有效地避免穿流缺陷的产生;较慢的挤压速度和合适的高径比,可有效降低金属的径向流动速度和向上反挤的速度差,从而避免产生穿流缺陷,使成形构件的金属流线分布合理。通过有限元模拟确定出金属流线分布的最佳成形方案为摩擦因子为0.3、挤压速度为0.3 mm·s^-1、坯料的高径比为1.285。

Select

基于Hypermesh的轧辊轴数值模拟及优化设计

王琪, 朱春东, 张易, 余中全

锻压技术. 2021, 46(2): 111-116. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.019

摘要 ( 173 ) PDF全文 ( 20 )

可视化

以载荷为5000 kN的双辊摆辗机装配结构为基础,根据双辊摆辗传动件的负载规律,对双辊摆辗机的轧辊轴工况进行了研究。通过构建相关零部件的有限元模型,利用Hypermesh软件对轧辊轴进行刚度、强度分析,并根据分析结果对轧辊轴连接处进行了结构优化。对结构优化后的轧辊轴进行设备装配,并对装配后的双辊摆辗机进行生产调试。通过数次现场试验,发现双辊摆辗机运行稳定,未产生不良震动,该轧辊轴的刚度、强度符合要求,加工出的零件也达到了质量要求。验证了该轧辊轴设计的合理性、稳定性及可靠性,研究结果对于研发刚度和强度更高、安全性能更好的双辊摆辗机具有一定的指导作用。

Select

汽车用钢铝异种材料的自冲铆接工艺智能优化

吴丹, 韦超毅

锻压技术. 2021, 46(2): 117-123. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.020

摘要 ( 108 ) PDF全文 ( 13 )

可视化

为了提高钢铝异种材料的铆接强度和平整度,提出了神经网络与启发式算法相结合的工艺优化方法。分析了自冲铆接工艺流程,确定了铆接接头质量参数和影响接头质量的工艺参数。设计了铆接实验,采用单隐藏层神经网络对质量参数与工艺参数间的非线性关系进行拟合。经过分析,拟合误差符合正态曲线分布,且误差均值接近于0,误差标准差极小,说明单隐藏层神经网络的拟合效果较好。以增大铆接接头内锁值和减小头部高度为目标,建立了参数的优化模型。分析了惯性权重对粒子群算法的影响,提出了多子群粒子群算法的模型求解方法。经实验验证,优化后铆接接头的内锁值均值提高了15.86%,头部高度均值减小了15.38%,说明经过工艺优化可以有效地提高铆接接头的质量。

Select

大角度型材框力和位移控制模式下拉弯成形对比研究

李倩, 郭慧, 张杰刚, 李义杰, 金朝海

锻压技术. 2021, 46(2): 124-129. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.021

摘要 ( 83 ) PDF全文 ( 11 )

可视化

针对某一运载火箭的大角度型材框,对力和位移控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,并通过模拟对比分析了两种控制方式下型材截面内、外侧的切向应力、切向应变沿轮廓分布情况及回弹情况。模拟结果显示,位移控制模式的优点在于渐增的拉伸力使得型材截面内、外侧切向应力差在弯曲包覆过程中不断减小,同时,对已包覆变形区产生一定的补拉作用,相对于力控制模式,其回弹量较小。试验分析了不同工艺参数时两种控制模式下拉弯成形的零件尺寸精度和淬火后变形程度。试验结果表明,在最优工艺参数下,位移控制模式相较于力控制模式成形的零件尺寸精度较高,淬火后变形程度较小,后续手工修整量小。

Select

基于满意度函数的强力旋压壁厚偏差稳健设计优化

杨锋, 李睿, 朱立坚, 张建, 赵亦东, 杜长林

锻压技术. 2021, 46(2): 130-135. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.022

摘要 ( 118 ) PDF全文 ( 17 )

可视化

为提高强力旋压筒体成形质量的稳定性、得到整体尺寸精度更稳定的旋压筒体,在Simufact.forming有限元软件中进行强力旋压数值模拟,选择30Cr3高强度钢作为旋压材料,筛选优化工艺参数为减薄率、进给速率与轴向错距,并以旋压筒体壁厚偏差为优化目标。通过引入熵权理论对传统的双响应曲面进行改进,设计了一种更优的满意度函数对强力旋压筒体壁厚偏差进行稳健优化设计。应用GRG法对得到的满意度函数进行求解,得到壁厚稳定的强力旋压优化参数。结果表明:减薄率为57.8%、进给速率为1.232 mm·s^-1、轴向错距为3.57 mm时,得到的旋压筒体壁厚偏差均值为0.051 mm、标准差为0.0172 mm,得到的满意度函数值为0.8218,此时旋压筒体的壁厚更接近名义值,整体壁厚也更均匀。在对有限元仿真的试验验证中,其相对误差较小、可靠性表现良好,对旋压成形工艺有较大的指导意义。

Select

工艺参数对动态流量控制法挤压弯管应力的影响

张立红, 肖晓萍, 李飞, 崔开放

锻压技术. 2021, 46(2): 136-141,153. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.023

摘要 ( 99 ) PDF全文 ( 13 )

可视化

采用有限元模拟和实验研究了挤压钛合金弯曲管件。通过实验验证了工件的形状和尺寸精度,并通过有限元模拟分析了工艺参数对挤出过程中变形体的平均压应力分布情况和挤出弯管件的曲率半径的影响规律。结果表明:有限元模拟中,弯管件的曲率半径误差为6.03%,弯管直径误差为3.82%;在靠近定径带处,平均压应力呈非均匀分布;在焊合腔内,靠近细分流孔区域的平均压应力小于靠近粗分流孔区域的平均压应力,平均压应力的大小顺序在通过粗、细分流孔前后相反;在模具结构固定不变时,弯管件的曲率半径随挤压速度的减小而增大,不随挤压温度的变化而变化。

Select

G115钢热压弯成形工艺试验研究

彭杏娜, 丛相州, 彭先宽, 杜占江, 姜海峰, 陈正宗

锻压技术. 2021, 46(2): 142-147. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.024

摘要 ( 156 ) PDF全文 ( 18 )

可视化

分析了电站典型管件热压弯头、热压三通及热压封头的变形特点,其中热压三通的变形率最大,可达38%。并对G115钢热压弯成形进行了仿真模拟,结果可涵盖变形最为严重的情况。进而设计了热压弯工艺试验,研究了不同成形温度、道次和冷却方式对成形的影响,并对试样进行了外观检验、渗透检验、硬度检验和微观组织观察。通过热压弯工艺试验研究,得出了G115钢管件热压弯成形时的原材料加热温度为1060~1080℃,G115钢管件在600℃以上温度范围内热压弯成形不会产生裂纹等缺陷,其成形后可空冷。试制的G115钢大口径管件的产品性能符合要求,验证了该热压弯工艺的可行性。

Select

小型堆直流蒸汽发生器传热管工艺研究及质量控制

李海涛, 陈一伟, 孙豪明, 卫东, 张跃

锻压技术. 2021, 46(2): 148-153. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.025

摘要 ( 126 ) PDF全文 ( 10 )

可视化

针对小型堆直流蒸汽发生器,分析了其传热管的工艺过程。冷轧时,优化了冷轧工模具孔型的开口设计、孔型曲线设计及与之匹配的顶头变形段及定径段设计; TT处理时,控制温度在715℃、保温时间为5 h以上,以提高抗晶间腐蚀的能力;弯制时,采用反变形法和特殊的模具设计,确定模具的开槽高度为9.91 mm、反变形量为0.09 mm,以保证弯曲半径、椭圆度等在规定范围内。通过以上关键工序设计,对成品管的表面质量、内外部缺陷和理化性能等进行层层控制,并通过最终的无损检验、理化试验及功能性试验等保证各项性能指标满足相应要求。

Select

四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法

汪兴, 陈柏金, 向青林

锻压技术. 2021, 46(2): 154-159. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.026

摘要 ( 238 ) PDF全文 ( 59 )

可视化

四辊卷板机现有的卷制工艺数学模型通常未考虑非对称卷圆时卷板曲率中心的偏移对下辊位置的影响。在考虑卷板机弯卷过程中板材回弹的基础上,结合数学-力学的分析,确定卷板曲率中心偏移后下辊的精确位移,建立板材弯矩和受力与侧辊和下辊位移之间的关系,提出了四辊卷板机轴辊位移的一种计算方法;通过弯矩和压力确定剩余直边与下辊位置角φ_b之间的几何关系,避免了剩余直边按经验取值而导致的计算误差,计算出的剩余直边符合实际生产经验。试验结果表明,通过传统理论计算得到的侧辊相对位移误差在2.2%~2.4%之间,改进后的计算方法误差为1.3%,计算出的剩余直边约为板厚的1.5倍,与传统理论中预估剩余直边为板厚的1~2倍相符,该试验结果证明了改进后计算方法的有效性。新方法表明,在弯卷过程中可以由不同的轴辊位移与下辊压力的组合得到同一成形半径。

Select

循环式行星滚柱丝杠副的热力耦合特性研究

李巧, 侯红玲, 王艳茹, 赵永强, 赵升吨

锻压技术. 2021, 46(2): 160-165. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.027

摘要 ( 183 ) PDF全文 ( 17 )

可视化

为了研究循环式行星滚柱丝杠副在不同轴向载荷和不同工作温度下的变形和接触应力分布规律,以循环式行星滚柱丝杠副中的丝杠为研究对象,采用热力耦合仿真方法,建立了循环式行星滚柱丝杠副的有限元模型,研究不同工况下滚柱丝杠副的轴向载荷和工作温度使丝杠产生的变形和接触应力规律。对比轴向载荷、工作温度、热力耦合3种工况下丝杠的变形和接触应力可见:随着工作温度和轴向载荷的升高,丝杠的变形和接触应力均呈增大趋势,工作温度比轴向载荷引起的丝杠变形更明显,而轴向载荷引起的接触应力较大。丝杠的耦合变形和接触应力比单一的轴向载荷和温升引起的变形更明显。

Select

100MN橄榄式缠绕液压机结构设计与特性研究

陈罡, 李文龙, 董祥义, 张文宠, 李建辉

锻压技术. 2021, 46(2): 166-172. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.028

摘要 ( 151 ) PDF全文 ( 19 )

可视化

减轻重量和缩小体积一直都是重型模锻液压机设计的关键问题。根据自然界的橄榄结构,设计完成一种新式100 MN橄榄式钢丝缠绕模锻液压机。提出一种新的大型液压机捆绑结构设计理念,并给出缠绕层参数的设计方法;结合有限元法对新式液压机的结构特性进行仿真分析;通过现场加载实验,完成液压机关键部位实际变形量与仿真变形量的对比分析。研究结果表明:新型橄榄式捆绑结构设计在提高液压机可靠性的同时,可有效减少其重量和体积;预应力数值计算方法可作为钢丝缠绕层参数的设计依据,同样也适用于传统缠绕技术;在工作状态下,新型橄榄式缠绕液压机结构可满足强度设计要求;在相同工作压力下,梁体伸长量的实验实测数值略大于仿真值,活塞杆伸出长度实测数值也较仿真结果偏大。

Select

温锻压力机肘杆机构的自适应粒子群算法优化

孙建香, 张海兵, 马丽

锻压技术. 2021, 46(2): 173-179. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.029

摘要 ( 106 ) PDF全文 ( 16 )

可视化

为了改善温锻压力机肘杆机构的下压性能、提高产品质量,提出了肘杆机构的自适应粒子群算法优化方法。使用封闭矢量法建立了传动机构的运动学模型。以6连杆尺寸为优化参数,以滑块最大运动速度、最大加速度和曲柄最大输出扭矩为优化目标,建立了优化模型,根据曲柄存在条件、上连杆摆角约束、滑块行程约束等设置了约束条件。在粒子群算法的基础上,提出了算法参数随粒子适应度和算法迭代次数的自适应变化律,给出了基于自适应粒子群算法的优化模型求解方法。经过优化,在公称压力行程范围内,滑块的最大运动速度降低了1.87%,最大加速度降低了3.13%,曲柄最大输出扭矩降低了1.10%,改善了肘杆机构的下压性能,同时证明了自适应粒子群算法在传动机构参数优化中的有效性。

Select

托板螺钉镦挤成形热处理方案

王强, 骆林, 刘子杨

锻压技术. 2021, 46(2): 180-184. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.030

摘要 ( 110 ) PDF全文 ( 13 )

可视化

针对飞机装配大量使用的托板螺钉的镦挤成形工艺,根据其冷镦丝材的材料特性和紧固件行业经验,确定经济、高效的回火预先热处理+回火最终热处理的初步热处理方案。为验证加工工艺的可靠性,根据产品安装和使用情况进行楔负载拉力试验,并对试验结果进行过程能力分析,结果证明:初步热处理方案存在质量隐患,产品的过程能力指数Cpk <0.67。对有质量隐患的产品进行理化试验分析后,证明原有热处理方案的流线和晶粒不均匀是产品不满足质量要求的主要原因。改用低温退火预先热处理工艺和镦挤成形后淬火+回火工艺,再进行楔负载拉力试验和金相检查,结果表明,过程能力指数Cpk>1.67,产品制造流程满足使用要求,加工的产品质量稳定。

Select

基于冷却循环水输送系数的冲压车间用冷却循环水泵能效分析

安锐, 谢小琛

锻压技术. 2021, 46(2): 185-189. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.031

摘要 ( 119 ) PDF全文 ( 13 )

可视化

采用冷却循环水输送系数(WTF)来分析冲压车间配套使用的冷却循环水泵的能效。首先,给出了冷却循环水输送系数的计算方法;然后,根据GB/T 19781-2007中空调用冷却循环水泵的WTF限值,折合出冲压用冷却循环水泵的WTF限值,分析了影响冷却循环水泵WTF的因素。根据一汽-大众5个基地的冲压用冷却循环水泵实测数据,计算得到WTF瞬时值,并与其折合的WTF限值进行比较,从水泵控制、运行维护、末端用冷设备控制几个角度,分析了目前WTF值较低的原因,得到了使用恒压变频控制、根据不同季节调整压力设定值、按规定压差清洗过滤罐、有效控制末端电磁阀等措施有利于提高冷却循环水输送系数WTF的结论。

Select

汽车内衬零件复杂多工位连续模设计

宫晓峰, 于仁萍, 邢勤

锻压技术. 2021, 46(2): 190-194,225. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.032

摘要 ( 95 ) PDF全文 ( 16 )

可视化

汽车内衬零件的形状结构复杂、表面质量要求高、成形轮廓尺寸大,针对其成形过程中易出现滑移、回弹、起皱、拉裂等缺陷的问题,详细地分析了某款汽车内衬零件的冲压工艺性能,制定了包括冲孔、拉深、压凸包、翻边和弯曲等14个工位的成形工艺方案。为避免后期现场模具调试反复进行,在冲压工艺设计的前期,选择CAE分析软件对成形过程和质量缺陷进行预测和评估。另外,介绍了抬料防震结构、回弹补偿结构等一系列模具结构的设计要点,并阐述了多工位连续模的工作过程。其送料方式采用自动送料机送料,实现了汽车内衬零件的全自动化生产,保证了产品的生产效率。

Select

以边料为原材料的吊环复合模具结构设计

孙令真, 叶烁

锻压技术. 2021, 46(2): 195-199. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.033

摘要 ( 140 ) PDF全文 ( 16 )

可视化

针对某公司一款产品上的零件——吊环,分析了其结构和材料特性,以及生产工艺。根据吊环的结构形状、尺寸精度和装配精度等要求,设计了由切断、绕弯、折弯3套工序模具组成的复合模具。并制造了一个简易料架作为连冲模具的料架,可以将不规则的边料放置在料架上,再通过一个简易的校正、送料机构,使边料表面变得平整。将简易料架、校正与送料机构和复合模具组合在一起,构成连冲模具。在模具上安装吹气孔,通过高压气体将吊环从模具上吹走。这套针对吊环生产的连冲模具的结构简单、开发成本较低、送料机构简单实用,所生产的吊环能满足公司的实际需求,故障率低,且能有效利用公司的边料,减少浪费。

Select

基于单向拉伸的半固化GLARE层板成形性能分析

李磊, 郎利辉, 轩永波, 王洪锋

锻压技术. 2021, 46(2): 200-205. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.034

摘要 ( 118 ) PDF全文 ( 10 )

可视化

通过半固化工艺制备GLARE层板以提高其成形性能,成形后再固化以达到使用要求。为了了解半固化工艺制备的GLARE层板的成形性能,利用单向拉伸试验方法,分别对不同铺层厚度的GLARE2和GLARE3层板进行力学性能测试。试验结果表明,半固化层板的拉伸曲线依然符合传统层板的双线性特征。半固化工艺制备的GLARE2层板的成形性能相较于固化的GLARE2层板提升较小,相反,GLARE3层板的成形性能提升比较明显。通过半固化工艺可以有效地降低屈服强度、提高伸长率、降低成形抗力。特别是GLARE3-3/2层板,具有相对较高的成形性能,其屈服强度为153.0 MPa、抗拉强度为301.7 MPa、伸长率为5.9%。这说明半固化制备工艺可以有效地改善GLARE层板的成形性能,实现大曲率零件的成形。

Select

Mg-9Gd-3Y-0.6Zr-0.05Ag镁合金模锻件微观组织及力学性能不均匀性研究

张宗良, 刘楚明, 高永浩, 姚毅, 蒋树农, 张冬冬

锻压技术. 2021, 46(2): 206-212. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.035

摘要 ( 89 ) PDF全文 ( 14 )

可视化

基于DEFORM-3D数值分析软件,模拟了Mg-9Gd-3Y-0.6Zr-0.05Ag镁合金模锻件的成形过程,并研究了其顶部(T)、中部(M)和底部(B)的微观组织和力学性能。结果表明:模锻成形后,模锻件内部区域的温度和应变沿挤压方向从顶部至底部的分布不均匀,其中,温度呈现逐渐升高的趋势,应变呈现先增大、后减小的趋势。在晶粒尺寸与织构的共同作用下,模锻件底部的屈服强度最高、中部次之、顶部最低。模锻件温度和应变的分布特点导致了其中部具有更加均匀的组织和较弱的织构,从而体现出最优的综合力学性能,即:屈服强度为198 MPa、抗拉强度为312 MPa、伸长率为17.0%。

Select

母线立弯成形失稳翘曲研究

陈丽, 樊瑜瑾, 岳学虎, 郑淮河, 唐军, 吴家喜

锻压技术. 2021, 46(2): 213-217. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.036

摘要 ( 97 ) PDF全文 ( 15 )

可视化

运用弯曲成形理论与塑性力学知识,分析母线弯曲过程中翘曲的产生机理,并对其进行力学分析。利用能量法推导出临界压应力的解析表达式,研究发现,母线立弯时翘曲的发生与材料的力学性能和几何参数有关;进一步研究了厚度对压应力的影响后发现,随着厚度的增加,压应力增大,母线抵抗失稳翘曲的能力增强。通过对1060铝排进行立弯试验,得到材料厚度与翘曲的变化规律,验证了厚度对于母线失稳翘曲的影响,这与推导表达式的结果是一致的,这一研究为抑制母线立弯成形过程中产生的翘曲缺陷提供了理论依据,具有一定的参考价值。

Select

高强合金钢50SiMnVB动态再结晶模型研究

王凌浩, 辛选荣, 许丁, 莫玉梅

锻压技术. 2021, 46(2): 218-225. https://doi.org/10.13330/j.issn.1000-3940.2021.02.037

摘要 ( 84 ) PDF全文 ( 9 )

可视化

通过热模拟压缩试验研究了50SiMnVB合金钢在应变速率为0.01~10 s^-1、温度为800~1000℃条件下的高温热变形行为。利用金相显微镜观察了合金压缩变形后的显微组织,结果表明:50SiMnVB合金钢在高温热变形过程中发生了典型的动态回复和动态再结晶行为,其中,动态再结晶以连续再结晶的形式进行,且应变速率越小、温度越高,越容易发生动态再结晶。根据试验结果,基于应变硬化率θ与流动应力σ之间的关系,确定了50SiMnVB合金钢高温热变形动态再结晶的临界应变;采用线性回归拟合建立了包括临界应变方程、峰值应变方程以及体积分数方程的50SiMnVB合金钢的高温变形动态再结晶模型,经对比分析发现,该模型能较好地预测合金钢高温热变形动态再结晶的体积分数;建立了50SiMnVB合金钢高温热变形动态再结晶晶粒尺寸模型。

Select

智能化锻压技术在工艺设计中的应用——评《锻压工艺学》

廖琼

锻压技术. 2021, 46(2): 226-226.

摘要 ( 76 ) PDF全文 ( 8 )

可视化

锻压技术是冶金工业中重要的技术手段,在信息化技术飞速发展的当代,智能化的锻压技术成为锻压中的主流技术。而在金属拼图这类工艺设计中,都离不开智能化的锻压技术,因此,对智能化锻压技术在工艺设计中的应用进行探究具有重要的时代意义。在此背景下,《锻压工艺学》对国内外先进的锻压工艺技术的原理、特点、性能和实践应用展开了探讨,基于系统理论以及实践知识,对智能化锻压技术在工艺设计中的应用进行了指导。

Select

面向产品设计的铝合金件翻边成形——评《锻压与冲压技术》

苗维平

锻压技术. 2021, 46(2): 227-227.

摘要 ( 88 ) PDF全文 ( 10 )

可视化

铝合金材料具有强度高、密度小、耐腐蚀性能强等优点,被广泛应用。因铝合金与钢板的性能具有较大的差异,在进行大量使用时需要考虑到产品设计以及制造工艺的问题。翻边回弹是冲压件的一大问题,铝合金材料的弹性模量是钢板的三分之一,相同的冲压工艺下,铝合金的回弹要比钢板大。铝合金在翻边成形过程中也存在较为复杂的板料流动以及变形行为,这些都导致了零件翻边时出现难以控制回弹的问题。《锻压与冲压技术》中冲压成形工艺的部分,对铝合金冲压翻边成形进行了详细的讲解,通过任务的形式充分地将工作原理应用在实践当中。

Select

不同焊接热源模型对结构件进行焊接模拟研究——评《焊接机械基础》

纪良博, 孙雪娇

锻压技术. 2021, 46(2): 228-228.

摘要 ( 61 ) PDF全文 ( 5 )

可视化

作为金属加工的重要工艺方法,焊接技术具有十分显著的优点,也因此被广泛应用于机械制造的相关领域当中。焊接过程中的变形以及残余应力能够极大程度地影响金属的整体质量以及负荷能力,因此,要对焊接变形以及残余应力进行正确的评估,这样才能够确保构件的质量以及承载力。现代科技的迅速发展使焊接的加工方法以及手段也在不断地增多,这对焊接加工技术人员来说,不仅是新的挑战,也是新的发展机遇。

Select

基于现场总线的锻造自动化生产线控制系统——评《高端锻压制造装备及其智能化》

李俊

锻压技术. 2021, 46(2): 229-229.

摘要 ( 82 ) PDF全文 ( 13 )

可视化

传统锻造生产线主要以人工操作为主,这种生产方式不仅环境恶劣、稳定性差,还会消耗过多的人力资源。锻造自动化生产线的研发和使用,经历了从单机设备自动化到生产性刚性自动化再到生产线柔性自动化的过程,其必然要朝着智能数字化的方向发展。由机械工业出版社出版的《高端锻压制造装备及其智能化》一书,在概述了高端智能化锻压制造装备工作原理、特点及应用领域的同时,详细地阐述了相关装备的主要结构、主要研究与开发的内容,并指出了其发展趋势。

Select

新工科背景下面向虚拟仿真实验的微机原理与接口技术实验教学探索——评《精密机械设计系统》

易晨晖

锻压技术. 2021, 46(2): 230-230.

摘要 ( 66 ) PDF全文 ( 8 )

可视化

微机原理与接口技术这一课程内容具有知识点零散、抽象、难以理解的特点,采用虚拟仿真环境实验教学方式,能够更加直观形象地对微型计算机的工作原理以及执行指令的过程进行详细讲解,提升学生学习兴趣的同时,也能够提升课堂的整体教学效果,进一步推动学生软硬件设计开发的能力。结合《精密机械设计系统》一书,学生能够采用虚拟仿真实验对书中的精密机械设计过程进行模拟,进而提升自身的设计和创新能力。

Select

英语正规化翻译在锻压企业技术发展与引进中的作用——评《工业英语》

杨国兰

锻压技术. 2021, 46(2): 231-231.

摘要 ( 61 ) PDF全文 ( 11 )

可视化

全球市场经济化发展推动了国内外企业的技术交流和相互引进,企业之间的交流增加也带动了工程技术人员之间的直接沟通。能够流畅地使用英语进行工作交流和日常沟通成为新时代锻压企业人才必备的能力。《工业英语》系列教材以就业为主要导向,全面贯彻服务宗旨,支持高等职业教育办学方针,教学方式重点体现了英语的职业性与实用性,也为专业行业的英语教材开发出一条全新的路径。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2021年, 第46卷, 第2期　
刊出日期：2021-02-25
上一期下一期

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2021年, 第46卷, 第2期 刊出日期：2021-02-25 上一期 下一期

2021年, 第46卷, 第2期　
刊出日期：2021-02-25
上一期下一期