基于數(shù)值模擬的大型大變截面連桿鍛件輥鍛制坯工藝研究.pdf

1、大型鍛件是國家重大技術裝備和重大工程建設所必需的重要基礎部件,它的制造能力是衡量一個重型裝備制造業(yè)綜合實力的重要標志。科技部在“十一五”國家科技支撐計劃中特設立了“大型鍛件制造關鍵技術及裝備研制”重點項目。重點攻克我國重大裝備制造中的大型鍛件制造工藝關鍵技術和檢測技術等一批關鍵技術和瓶頸問題。目前,我國大型鍛件的制造能力、技術水平以及大型鍛壓設備與國外相比還有較大差距,一些大型、關鍵鍛件尚需進口,受制于人。
　　本課題是2009年

2、重慶市科委針對“百億長征”而設置的重點技術攻關項目的內容之一。通過對項目合作方重慶長征重工有限責任公司重新進行設備配置的情況下,針對生產的大型船用中速柴油機連桿,在現(xiàn)有的生產技術工藝方案的基礎上,優(yōu)化模鍛毛坯,提出整體輥鍛制坯,模鍛成型的工藝方案。輥鍛工藝的特征是連續(xù)局部塑性變形。充分利用輥鍛變形的特點,采取輥鍛制坯,模鍛成形的工藝方案,就能大大降低模鍛設備的噸位。針對具體的零件,設計合理的輥鍛方案,能夠實現(xiàn)局部模鍛,進一步降低設備的功

3、耗。
　　大型船用連桿是中速柴油機重要的運動件,是屬于大型鍛件范疇。目前我國受鍛壓設備的限制,多數(shù)生產商采用分體鍛造成形,然后機加連接,且國內尚無成熟的大型連桿鍛件整體鍛造工藝。研究此類零件合理的制坯工藝,對優(yōu)化模鍛坯料,提高材料利用率,減少機加,降低設備功率的需求等顯得極其重要。
　　本課題經理論分析和詳細的工藝計算,計算出模鍛毛坯,即輥鍛零件。并利用數(shù)值軟件,對制坯后的模鍛工藝和各道次輥鍛,配置了合理的技術參數(shù)進行反復的

4、驗證,同時利用模擬結果進行毛坯優(yōu)化。根椐優(yōu)化后的鍛坯,經過輥鍛工藝分析計算后,制定輥鍛制坯工藝,并結合企業(yè)調研的工程經驗,將輥鍛模具設計的一些影響因素考慮到設計中,設計出了四道次輥鍛模具,同時輥鍛模具進行了參數(shù)化造型,并應用有限元分析軟件Deform3D,對四個道次的輥鍛過程,進行數(shù)值模擬。分析了輥鍛四個道次中每一道次的材料流動、等效應變、輥鍛力矩等工藝參數(shù)對成形的影響。利用模具結果,改進了輥鍛工藝方案。針對輥鍛飛邊、道次匹配問題進行了