結構鋼調(diào)質(zhì)后冷鍛變形行為及多工位高速鍛造工藝優(yōu)化研究.pdf

1、以40Cr正擠壓試驗為主，研究結構鋼調(diào)質(zhì)后冷鍛變形行為。試驗所得擠壓件成形質(zhì)量良好，試件內(nèi)部未出現(xiàn)“中心爆裂”現(xiàn)象且無微裂紋，金屬流線分布合理；擠壓件前端出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象，雙峰指數(shù)隨變形程度增大不斷增大，大變形程度可克服雙峰現(xiàn)象；分析了變形程度、凹模錐角、調(diào)質(zhì)硬度與潤滑方式等因素對成形力的影響，發(fā)現(xiàn)變形程度影響最大，而潤滑方式幾乎無影響；變形前的等軸晶在擠壓過程中沿擠壓方向被拉長，該現(xiàn)象表層比中心處明顯，且擠出端比塑性變形區(qū)更明顯；擠壓件硬

2、度分布不均勻，表層硬度高于心部硬度，急劇變形區(qū)硬度大于擠壓件前端硬度；模擬結果與試驗結果一致性良好，根據(jù)模擬與試驗結果繪制了考慮坯料初始調(diào)質(zhì)硬度的諾模圖。
　　 在結構鋼調(diào)質(zhì)后冷鍛變形行為研究的基礎上，提出的結構鋼調(diào)質(zhì)后再冷鍛的新工藝，與常規(guī)的軟化處理后冷擠壓+調(diào)質(zhì)處理相比，具有工藝路線短、節(jié)能降耗和降低成本等優(yōu)點。花鍵擠壓和套擠壓實例研究結果，特別是輪轂鎖緊套的批量生產(chǎn)，充分說明該工藝的工程意義。
　　 分析了多工位高

3、速鍛造工藝的特點及問題，闡述了多工位高速鍛造工藝優(yōu)化系統(tǒng)的系統(tǒng)框架，并重點介紹了優(yōu)化案例模型定義、近似模型建模和優(yōu)化計算等主要功能模塊；提出統(tǒng)一用折疊角來對二維和三維模擬結果中的折疊現(xiàn)象進行判定的研究思路；并分別以某凸輪零件的3工位熱鍛工藝和某三角螺栓零件的4工位冷鍛工藝為例，選擇預成形鍛件上的關鍵參數(shù)作為設計變量，在保證滿足型腔充填和無折疊等約束條件的前提下，以降低各工位載荷為目標，進行了工藝優(yōu)化設計，并取得良好的優(yōu)化效果。
　

4、　 以某駐車齒輪零件為例，開展了直齒輪熱鍛-冷鍛聯(lián)合精密成形工藝的初步研究。采用熱模擬試驗研究了齒輪材料20CrMnTiH的高溫塑性變形行為，獲得了不同溫度、不同應變速率條件下的材料流動應力曲線，流動應力對應變速率十分敏感，應變速率較低時，20CrMnTiH熱變形屬于動態(tài)再結晶型；對發(fā)生復雜大變形的熱鍛工藝過程進行模擬，并分析鐓粗、預鍛和終鍛過程中的溫度場、應變場、速度場，以及成形載荷的變化情況；現(xiàn)場工藝試驗結果與模擬結果的一致性較好