l形截面环形锻件的制坯工艺研究

《l形截面环形锻件的制坯工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第３６卷第５期２０１１年１０月Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．５ＦＯＲＧＩＮＧ＆ＳＴＡＭＰＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯｃｔ．２０１１Ｌ形截面环形锻件的制坯工艺研究孙琦昊１，王雷刚１，吴君三２，戴玉同２（１．江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江２１２０１３；２．张家港海陆环形锻件有限公司，江苏张家港２１５６００）摘要：在Ｌ形截面环形锻件的生产中，如果毛坯形状和尺寸设计不合理，容易在轧制过程中出现拉料、夹皮和毛刺等缺陷，并直接影响到模具的寿命。根据体积不变原理和锻造过程中金属的分配原则，提出了基于刚性平移原理的制坯工艺，选择合理的分界面，优化设计了毛坯，从

2、而得出罩模的形状和尺寸，并借助有限元数值模拟对轧制过程进行模拟，优化分析制坯过程。实验证明，采用该制坯工艺设计罩模可以有效的避免上述缺陷，模拟结果与实验吻合。关键词：Ｌ形截面环锻件；刚性平移原理；制坯；罩模；有限元模拟ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３９４０．２０１１．０５．００４中图分类号：ＴＧ７６文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３９４０（２０１１）０５－００１４－０５ＢｌｏｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＬ－ｓｈａｐｅｄｓｅｃｔｉｏｎｒｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇｓ１，ＷＡＮＧＬｅｉ－ｇａｎｇ１，ＷＵＪｕｎ

3、－ｓａｎ２，ＤＡＩＹｕ－ｔｏｎｇ２ＳＵＮＱｉ－ｈａｏ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＺｈａｎｇｊｉａｇａｎｇＨａｉｌｕＡｎｎｕｌａｒＦｏｒｇｉｎｇｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ２１５６００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＬ－ｓｈａｐｅｄｓｅｃｔｉｏｎｒｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇｓ，ｉｆｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｌａｎｋａｒ

4、ｅｄｅ－ｓｉｇｎｅｄｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ｔｈｅｎｉｔｉｓｐｒｏｎｅｔｏｅｎｇｅｎｄｅｒｄｅｆｅｃｔｓｏｆｇｒｏｏｖｅ，ｃｌｉｐｓｋｉｎａｎｄｂｕｒｒｉｎｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈｄｉｒｅｃｔ－ｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｍｏｕｌｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｖｏｌｕｍｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍｅｔａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｂａｓｅｄｏｎｒｉｇｉｄｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｂｌｏｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｐ

5、ｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗａｓｃｏｒｒｅｃｔｌｙｃｈｏｓｅｎ，ｔｈｅｂｌａｎｋｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｏｐｔｉｍａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｓｈａｐｅａｎｄｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｍａｓｋｍｏｄｅｗｅｒｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｏｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｏｐｔｉｍａｌｌｙ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｓｋｍｏｄｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎ

6、ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｖｏｉｄｔｈａｔｄｅｆｅｃｔｓ，ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌ－ｓｈａｐｅｄｓｅｃｔｉｏｎｒｉｎｇｆｏｒｇｉｎｇｓ；ｒｉｇｉｄｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ｂｌａｎｋ；ｍａｓｋｍｏｄｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｌｉｎｇ环件轧制的发展已有一百年的历史。近年来，在轧制过程中将会出现轧不透、充不满、轧制失稳、各种环形件的生产逐年增加，在国民经济各领域得毛刺、拉料等缺陷，所以在轧制前要合理设计毛坯［

7、１］到越来越广泛的应用。环件轧制是借助辗环机使的形状。长期以来，在异形环锻件的制坯过程中主要环件壁厚减小，直径扩大，截面轮廓变形的塑性成依靠工程师长期积累的经验，采用传统试凑法，一些形工艺。而异形环件的轧制是辗环工艺中最具有吸关键性的设计参数要在产品制造出来之后，通过反复引力和挑战性的领域和发展方向之一，可以成形截的调试、修改才能确定，使得产品制造周期长、成本面形状非常复杂的环形零件，广泛应用于航空、航高［４－６］。本文针对Ｌ形截面环锻件，基于刚性平移原天、机械、交通、能源等工业领域的关键环形零件理，借助有限元数值模拟，对制坯过程中如何确

8、定毛［２－３］的成形制造。目前，异形环锻件在国内外应用非坯形状、毛坯尺寸、制坯工艺等方面展开研究。常广阔，为各个国家所倡导，有着广阔的前景，国内市场需求也与日俱增。１产品规格及要求由于异形环锻