长轴类件GFM精锻机锻造压实新技术的研究

发布时间：2017-06-09 15:10

  本文关键词：长轴类件GFM精锻机锻造压实新技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：精锻机又称径向快速锻造机,锤击频率高,锻件具有延伸率大、热量散失小、尺寸精准等优点,但锻件所受压力集中在皮下位置、心部不易压实,横向力学性能差。中原特钢股份有限公司的GFM精锻机主要生产芯棒锻坯等长轴类产品,随着产品要求越来越高,锻件性能难以满足,质量稳定性差、截面锻透性差等问题更加突出。本文设计制作了GFM精锻机V字锥型锤砧,制定专用锤砧的锻造工艺规程,以期解决产品上述质量问题。本文介绍了芯棒锻坯传统的锻造工艺规程,分析了工艺规程中存在的问题,提出了一种GFM精锻机使用的V字锥型锤砧的设计方案,对采用V字锥型锤砧锻造过程中的坯料金属流动趋势以及各变形区域情况进行了理论分析。分析结果表明:使用V字锥型锤砧进行锻造可以增加锻坯的金属横向流动性,减小变形差异程度,改善心部的变形应力状态。使用SolidWorks软件建立精锻机锻造芯棒坯料的几何模型,使用DEFORM软件对普通开坯锤砧和V字锥型锤砧的锻造成形过程进行数值模拟,对比分析不同压下量下芯棒锻坯横截面的应力应变状态。分析指出精锻机锻造时截面变形差异大,心部应力状态不好,不同压下量对应力状态有影响;使用V字锥型锤砧锻造时,锻件的横截面上各点的变形差异程度减小,中心区域应力状态改善明显。设计了专用的芯棒锻坯锻造工艺规程,细化了工艺参数;在普通开坯锤砧的基础上改进、制作了V字锥型锤砧,进行了生产实施。理化检测结果表明:使用V字锥型锤砧替代普通开坯锤砧锻造,提高了芯棒的横向力学性能,增加了锻件的锻透性,提高了产品质量,改善了锻件的形貌。
【关键词】：V字锥型锤砧 精锻机锻造 芯棒锻坯 横向力学性能 锻透性
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG316
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 精锻机及其技术发展现状10-13
• 1.2.1 精锻机发展现状10-12
• 1.2.2 精锻机技术的研究现状12-13
• 1.3 锻造压实理论发展13-15
• 1.4 研究内容15-16
• 第2章 GFM精锻机上锻造工艺规程及变形分析16-25
• 2.1 GFM精锻机上传统锻造工艺规程简介16-18
• 2.2 V字锥型锤砧设计18-20
• 2.3 GFM精锻机V字锥型锤砧锻造变形过程分析20-24
• 2.3.1 金属流动分析20
• 2.3.2 子午面变形分析20-22
• 2.3.3 横截面变形分析22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 GFM精锻机锻造过程数值模拟25-41
• 3.1 DEFORM软件简介25-26
• 3.1.1 软件功能25-26
• 3.1.2 DEFORM软件操作基本流程26
• 3.2 芯棒锻坯精锻机锻造过程数值模拟26-40
• 3.2.1 芯棒锻坯产品简介26-27
• 3.2.2 精锻机锻造过程有限元模型建立27-28
• 3.2.3 有限元模拟及对比分析28-40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 V字锥型锤砧制造及锻造生产41-53
• 4.1 V字锥型锤砧制造41-44
• 4.2 V字锥型锤砧锻造生产44-47
• 4.2.1 锻坯产品简图及要求44-45
• 4.2.2 V字锥型锤砧锻造工艺规程45-47
• 4.3 实施效果47-52
• 4.3.1 芯棒锻坯锻造实施效果47-48
• 4.3.2 45钢锻件实施效果48-49
• 4.3.3 锻坯形貌改变效果49-51
• 4.3.4 锤砧使用情况51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-55
• 附录55-61
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果61-62
• 致谢62

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