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輥鍛過(guò)程中輥鍛力矩分析[ 04-30 09:05 ]

輥鍛力矩是選擇輥鍛設(shè)備的重要依據(jù)，根據(jù)輥鍛力矩可以確定電動(dòng)機(jī)功率。圖4-7為各道次的力矩變化情況。從圖中可以看出，四道次的輥鍛力矩最大值分別為2.3X107N.mm,  1.8X107N.mm,  9.2X106N.mm,  6.1X106N.mm。隨著輥鍛道次的增加，最大輥鍛力矩逐漸減小。輥鍛力矩變化曲線隨著輥鍛過(guò)程的進(jìn)行發(fā)生變化，其變化趨勢(shì)與坯料變形狀態(tài)一致，與型槽形狀有關(guān)，中間桿部受壓發(fā)生變形時(shí)，壓下量大，輥鍛力矩達(dá)到最大。

輥鍛毛坯長(zhǎng)度尺寸的確定[ 04-30 08:05 ]

由于輥鍛前后體積不變?cè)瓌t，所以依據(jù)公式(3-16 ) ,  (3-17)計(jì)算得桿部區(qū)段、小頭部區(qū)段各道次的坯料長(zhǎng)度，如表3-1所示。

輥鍛過(guò)程中應(yīng)變分析[ 04-29 09:05 ]

圖4-6為輥鍛過(guò)程中應(yīng)變場(chǎng)分布的分布情況。從圖中可以看出，應(yīng)變的變化情況與應(yīng)力變化相對(duì)應(yīng)。隨著輥鍛道次的增加，應(yīng)變逐漸變大且趨于均勻;在有棱角處，如過(guò)渡區(qū)交匯的地方會(huì)出現(xiàn)等效應(yīng)變的極大值;經(jīng)過(guò)四道次輥鍛變形后，在應(yīng)變累加的作用下，桿部的應(yīng)變值最大且均勻，說(shuō)明桿部金屬在輥鍛過(guò)程中經(jīng)過(guò)了充分發(fā)生了塑性變形，這對(duì)組織細(xì)化起到良好作用。

第四道次輥鍛毛坯的確定[ 04-29 08:05 ]

根據(jù)計(jì)算毛坯圖和己確定的型槽形狀，結(jié)合如下原則設(shè)計(jì)出第四道次輥鍛毛坯，如圖3-5 (d)。    ①根據(jù)沿鍛件長(zhǎng)度上截面積大小的不同，劃分桿部區(qū)段，頭部區(qū)段等幾個(gè)特征段。    ②用直線代替截面圖上相應(yīng)的曲線，以便簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和易于計(jì)算。    ③為了模鍛時(shí)將毛坯易于放入鍛模中，同時(shí)避免由于坯料長(zhǎng)而引起的鍛件端部出現(xiàn)折疊缺陷，輥鍛毛坯的端部區(qū)段長(zhǎng)度(毛坯的大頭部和小頭部長(zhǎng)度)的取值應(yīng)比鍛件相應(yīng)區(qū)段長(zhǎng)度稍小。 &nbs

輥鍛過(guò)程中應(yīng)力分析[ 04-28 09:05 ]

圖4-5 (a)為第一道次變形過(guò)程中的應(yīng)力分布情況。setp 10所示工件中間被模具咬合后，在咬合力的作用下，中間桿部發(fā)生變形，形成應(yīng)力場(chǎng)。隨著變形的進(jìn)行，連桿小頭部坯料發(fā)生變形，也形成應(yīng)力場(chǎng)。由于桿部的變形量比小頭部的大，產(chǎn)生的應(yīng)力值較大。    圖4-5 (b)為第二道次變形過(guò)程中的應(yīng)力分布情況。桿部截面形狀在第二道次輥鍛中由橢圓形變成方形，由于壓下量大、方形型槽的上下端部與坯料的接觸面積小，產(chǎn)生了值為254MPa的最大等效應(yīng)力。小頭部截面形狀由橢圓形變成圓形，step70時(shí)金屬在

輥鍛機(jī)的選擇[ 04-28 08:05 ]

輥鍛機(jī)規(guī)格是根據(jù)鍛模公稱(chēng)直徑選取的。鍛模公稱(chēng)直徑是指鍛模分模面處的公稱(chēng)回轉(zhuǎn)直徑，其值等于兩鍛輥的公稱(chēng)中心距。選擇鍛模公稱(chēng)直徑的方法可根據(jù)選用的坯料直徑d0做概略的計(jì)算。因?yàn)閐o = 65mm，由式(3-6)計(jì)算得，鍛模公稱(chēng)直徑的取值范圍是390-520mm。選用型號(hào)是D42-400的雙支撐輥鍛機(jī)其鍛模公稱(chēng)直徑為400mm，在取值范圍內(nèi)。

輥鍛過(guò)程中金屬流動(dòng)分析[ 04-27 09:02 ]

圖4-4為坯料在輥鍛過(guò)程中的速度場(chǎng)分布情況。從金屬的流動(dòng)來(lái)看，坯料在高度方向經(jīng)輥鍛模具壓縮后，金屬沿著軸向方向、寬度方向都會(huì)流動(dòng)，但是旋轉(zhuǎn)的輥鍛模具會(huì)使金屬在沿軸向方向上具有很大的速度，再加上沿寬度方向上型槽的阻礙，這樣使得只有一小部分金屬橫向流動(dòng)，大部分被壓縮的金屬沿著坯料的長(zhǎng)度方向流動(dòng)。從金屬流速的大小來(lái)看，夾持的料頭端金屬流動(dòng)速度大于鍛輥的線速度，變形區(qū)的金屬流動(dòng)速度要小于鍛輥的線速度，并且在變形區(qū)內(nèi)，從軸向方向看越靠近模具的金屬流動(dòng)速度越大。而在高度方向上，由于接觸摩擦力的影響，貼合模具的上下斷面金屬流動(dòng)速

輥鍛道次的確定及型槽系的選擇[ 04-27 08:05 ]

根據(jù)計(jì)算毛坯圖得到連桿桿部最小截面面積Fmin= 600.3 mm2，原始毛坯截面面積Fo=π（d0/2）2= 3316.6 mm2。由公式(3-4)計(jì)算得輥鍛制坯過(guò)程中的總延伸系數(shù):計(jì)算可得連桿的輥鍛制坯道次為3.98，取整為4。    適用于圓形坯料的常用輥鍛型槽系組合中，“橢圓一方形”型槽允許的延伸系數(shù)較大，變形后金屬組織性能均勻，輥鍛時(shí)坯料在型槽中的穩(wěn)定性較好;“橢圓一圓形”型槽允許的延伸系數(shù)較小，沿型槽寬度上變形分布很不

連桿成形工藝有限元模型的驗(yàn)證[ 04-26 16:06 ]

采用原有的} 65 X 157mm毛坯進(jìn)行模擬，其結(jié)果如圖4-3所示。可以看出模擬所得的各工步的坯料與實(shí)際生產(chǎn)中的對(duì)應(yīng)工步的坯料在外形形狀上基本一致，用此坯料進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛，預(yù)鍛件、終鍛件周?chē)w邊的大小和形狀與實(shí)際的預(yù)鍛件、終鍛件一致。由此可知通過(guò)有限元模擬能夠較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)金屬的宏觀流動(dòng)情況，從而驗(yàn)證了有限元模型的正確性。另一方面，從圖4-3 C c)看出，終鍛件周?chē)w邊較大，材料利用率低，而重新設(shè)計(jì)的輥鍛工藝減小了下料尺寸，對(duì)提高材料利用率有利。

長(zhǎng)軸鍛壓原始毛坯尺寸的設(shè)計(jì)[ 04-26 10:42 ]

依據(jù)計(jì)算毛坯最大截面尺寸，可選取原始毛坯直徑為Φ64.7 mm錯(cuò)誤!未找到引用源。，按照標(biāo)準(zhǔn)鋼材型號(hào)選擇Φ65 mm圓鋼坯，并由式(3-3 )計(jì)算原始毛坯長(zhǎng)度:式中，錯(cuò)誤!未找到引用源。Vo一一原始毛坯體積，由鍛件截面圖計(jì)算得:最終確定原始毛坯尺寸為:Φ65 X 142mm，此時(shí)的材料利用率為77.6%。

計(jì)算毛坯圖的繪制[ 04-23 10:05 ]

    根據(jù)鍛件圖繪出計(jì)算毛坯截面圖和計(jì)算毛坯直徑圖。計(jì)算毛坯的形狀說(shuō)明了沿鍛件長(zhǎng)度上金屬的分配情況，模鍛前合理的毛坯形狀，應(yīng)該是接近于計(jì)算毛坯的形狀，因此輥鍛毛坯的設(shè)計(jì)也同樣該以計(jì)算毛坯的尺寸和形狀為基礎(chǔ)。    (1)毛坯的各截面面積與計(jì)算截面圖按公式(3-1)計(jì)算：    在連桿終鍛成形中飛邊的形式如圖3-2 (a)所示。由于連桿桿部與頭部的面積變化很大，為容納多余金屬，局部采用雙倉(cāng)形式的飛邊槽，如圖3-2 (b)所示。依據(jù)終鍛時(shí)采用的摩擦壓力機(jī)噸位

連桿工藝分析[ 04-23 09:05 ]

如圖3-1所示為某型號(hào)汽車(chē)柴油機(jī)連桿，該連桿鍛件質(zhì)量約2.8kg，材料是40Cr，為帶工字形截面的長(zhǎng)軸類(lèi)復(fù)雜形零件。原采用坯料規(guī)格為必65 X 157mm,材料利用率69%，生產(chǎn)工藝流程為:下料一中頻加熱一四道次輥鍛制坯一預(yù)鍛(630T摩擦壓力機(jī))一終鍛(1000T摩擦壓力機(jī))一熱切邊一熱校正。

熱變形過(guò)程中微觀組織演變機(jī)理[ 04-23 08:05 ]

金屬的熱變形是指發(fā)生在再結(jié)晶溫度以上的塑性變形。金屬發(fā)生塑性變形后，吸收了部分變形功，內(nèi)能增高，結(jié)構(gòu)缺陷增多，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)條件滿(mǎn)足時(shí)，就有自發(fā)恢復(fù)到原始低內(nèi)能狀態(tài)的趨勢(shì)。當(dāng)溫度升高到一定程度，原子獲得足夠擴(kuò)散能力時(shí)，就將發(fā)生組織、結(jié)構(gòu)以及性能的變化。隨著溫度升高，金屬內(nèi)部依次發(fā)生回復(fù)與再結(jié)晶過(guò)程。熱塑性變形時(shí)，回復(fù)、再結(jié)晶與加工硬化同時(shí)發(fā)生，加工硬化不斷被回復(fù)、再結(jié)晶消除，使金屬材料始終保持高塑性、低變形抗力的軟化狀態(tài)。因此，回復(fù)和再結(jié)晶是金屬熱變形過(guò)程中的軟化機(jī)制。一般認(rèn)為在應(yīng)力作用下的回復(fù)、再結(jié)晶稱(chēng)為動(dòng)

數(shù)值模擬技術(shù)在鍛造中的應(yīng)用[ 04-22 09:05 ]

隨著有限元理論的廣泛應(yīng)用和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，運(yùn)用有限元法數(shù)值模擬對(duì)鍛壓成形進(jìn)行分析，在盡可能少或無(wú)需物理實(shí)驗(yàn)的情況下，得到成形中的金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)等信息，并據(jù)此設(shè)計(jì)成形工藝和模具，成為提高金屬成形效率和生產(chǎn)率的行之有效的手段。由于鍛造成形的制件大多屬于三維非穩(wěn)態(tài)塑性成形過(guò)程，在成形過(guò)程中，既存在材料非線性和幾何非線性，同時(shí)還存在邊界條件非線性，接觸邊界和摩擦邊界也難于描述，因此變形機(jī)制十分復(fù)雜。應(yīng)用剛粘塑性有限元法進(jìn)行三維有限元法數(shù)值模擬分析是目前公認(rèn)的解決此類(lèi)問(wèn)題的最好方法之一。S.Kobayas

汽車(chē)長(zhǎng)軸類(lèi)復(fù)雜零件鍛造生產(chǎn)現(xiàn)狀[ 04-22 08:05 ]

汽車(chē)鍛件的需求與日俱增，使典型長(zhǎng)軸類(lèi)復(fù)雜零件——連桿、前軸、曲軸等的鍛造工藝方式也發(fā)生了改變。 在制坯方式上，常用的方法有空氣錘制坯、輥鍛制坯、楔橫軋制坯。采用空氣錘制坯存在著加熱火次多、廢品率高、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。因此，該工藝適合多品種小批量生產(chǎn)。采用楔橫軋制坯和輥鍛制坯都具有生產(chǎn)效率高、分料均勻、材料利用率高、適應(yīng)大批量生產(chǎn)、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。但是采用楔橫軋工藝制坯時(shí)，旋轉(zhuǎn)的圓棒料在軸對(duì)稱(chēng)方向受一對(duì)橫向擠壓力，經(jīng)常會(huì)在心部產(chǎn)生疏松和孔腔，這種問(wèn)題導(dǎo)致了楔橫軋制坯技

不同扭轉(zhuǎn)角度的壓力測(cè)定[ 04-21 09:05 ]

在扭轉(zhuǎn)鐓粗裝置的推桿處選擇不同的銷(xiāo)釘孔，壓力傳感器可以測(cè)量得到 0°（即平砧鐓粗）、10°、20°、30°四個(gè)角度的電壓時(shí)間曲線，然后選取四十個(gè)點(diǎn)根據(jù)公式 6-1計(jì)算得出相應(yīng)的應(yīng)力值，再繪制出壓力行程圖，如圖 6.7 所示。雖然扭轉(zhuǎn)鐓粗由于剪切應(yīng)力的存在，可以減小鍛件的變形力，但是由于本套裝置下壓力與扭轉(zhuǎn)力是由同一壓力機(jī)輸出，因此就要計(jì)算其合力。由圖 6.7 可以看出，當(dāng)扭轉(zhuǎn)角度為 30°的時(shí)候，下壓力和扭轉(zhuǎn)推力的合力基本與平砧鐓粗所需的下壓力相等，而當(dāng)扭轉(zhuǎn)角度為 10&de

壓力傳感器標(biāo)定[ 04-21 08:05 ]

首先在壓力傳感器貼好應(yīng)變片后，選擇全橋連接線路。由于實(shí)驗(yàn)材料選擇為鉛，質(zhì)地較軟，所以壓力值標(biāo)定到 30T 即可，在 100T 的油壓機(jī)上進(jìn)行壓力傳感器的標(biāo)定。而后把所測(cè)得數(shù)據(jù)在 origin 軟件上進(jìn)行描點(diǎn)，并擬合出壓力傳感器特性曲線，如圖 6.6，應(yīng)力與電壓的線性關(guān)系近似為一條直線。通過(guò)計(jì)算得出應(yīng)力與電壓的計(jì)算公式為：

長(zhǎng)軸零件的一些現(xiàn)狀[ 04-21 08:05 ]

近年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)獲得快速發(fā)展，全世界近五年產(chǎn)量每年平均增長(zhǎng) 200 萬(wàn)輛，我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量連續(xù)五年平均每年增長(zhǎng)約 100 萬(wàn)輛。汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，使得對(duì)汽車(chē)零件的需求量大大增加。而采用鍛造工藝生產(chǎn)零件具有消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷、優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)、保存了完整的金屬流線、鍛件的機(jī)械性能較好等優(yōu)點(diǎn)。所以，每輛汽車(chē)上有數(shù)百種鍛件，分布在汽車(chē)的各個(gè)部位，大多數(shù)為受力零件和保安零件。汽車(chē)鍛件的特點(diǎn)是批量大、品種多、形狀復(fù)雜、質(zhì)量要求高，然而長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鍛造行業(yè)處于一種粗放狀態(tài)：能源和材料消耗高、生產(chǎn)效率低、環(huán)

扭轉(zhuǎn)鐓粗鼓形對(duì)比實(shí)驗(yàn)[ 04-20 10:05 ]

傳統(tǒng)平砧鐓粗與扭轉(zhuǎn)鐓粗壓下量均為 40%，扭轉(zhuǎn)鐓粗的扭轉(zhuǎn)角度為 30°。實(shí)驗(yàn)后，我們可以從圖 6.5 看出，鉛錠扭轉(zhuǎn)鐓粗的鼓形明顯小于傳統(tǒng)平砧鐓粗，形狀更為規(guī)則，沒(méi)有較大尺寸的凸起。從表 6-1 我們可以看出，相比較傳統(tǒng)平砧鐓粗，扭轉(zhuǎn)鐓粗后鉛錠的上、中、下各位置最大直徑與最小直徑的差值較小，而且上、中、下各位置間的差值也較小，這就說(shuō)明扭轉(zhuǎn)鐓粗后的鉛錠圓柱度更好一些，形狀更加均勻。

扭轉(zhuǎn)鐓粗孔洞閉合對(duì)比實(shí)驗(yàn)[ 04-20 09:05 ]

為了驗(yàn)證孔洞閉合，需人為在鉛錠上進(jìn)行打孔。如圖 6.2，孔直徑為 6mm，由于本實(shí)驗(yàn)的壓下量為 40mm，考慮到體積變形，所以孔深取值 50mm，共打 9 個(gè)孔洞，孔洞間距如圖 6.3 所示。平砧鐓粗與扭轉(zhuǎn)鐓粗壓下量相同，而扭轉(zhuǎn)鐓粗的扭轉(zhuǎn)角度為 30°，鍛后對(duì)比如圖6.4。我們可以看到，傳統(tǒng)平砧鐓粗后，雖然心部的孔洞都有所閉合，但是在上部仍有孔洞無(wú)法完全閉合。這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)平砧鐓粗工藝時(shí)，存在很大的難變形區(qū)域，那么在這個(gè)區(qū)域的一些孔洞就較難閉合。而從扭轉(zhuǎn)鐓粗后的鉛錠來(lái)看，孔洞全部閉合。這是因?yàn)橄鄬?duì)于傳統(tǒng)平砧