鋼質(zhì)大型長軸件精密輥鍛技術(shù)

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 輥鍛的基本原理 1
1.2.1 輥鍛工藝及其優(yōu)點 1
1.2.2 輥鍛變形區(qū)主要參數(shù) 3
1.2.3 金屬在變形區(qū)內(nèi)的流動規(guī)律 4
1.2.4 輥鍛過程中的前滑 5
1.3 輥鍛技術(shù)的國內(nèi)外研究與應(yīng)用 6
1.3.1 國外輥鍛工藝的研究與應(yīng)用 6
1.3.2 國內(nèi)輥鍛工藝的研究與應(yīng)用 6
1.4 輥鍛機的種類及特點 8
1.4.1 輥鍛機的工作原理 8
1.4.2 輥鍛機的分類 9
1.4.3 輥鍛裝備技術(shù)的引進吸收與國產(chǎn)化 10
1.4.4 輥鍛裝備技術(shù)的研究手段 13
1.5 輥鍛力能參數(shù)的確定 14
1.5.1 輥鍛力與輥鍛力矩 14
1.5.2 輥鍛力的計算方法 14
1.5.3 輥鍛力矩的計算方法 17
1.6 輥鍛模相關(guān)行業(yè)標準 17
1.6.1 回轉(zhuǎn)成形模在用標準情況 17
1.6.2 《鍛模 輥鍛模 結(jié)構(gòu)型式和尺寸》 17
1.6.3 《輥鍛模 技術(shù)條件》 22
1.7 輥鍛工藝應(yīng)用實例：CR350A連桿制坯輥鍛模設(shè)計 25
參考文獻 29
第2章 汽車前軸輥鍛過程中的金屬流動與數(shù)值模擬 32
2.1 引言 32
2.2 國內(nèi)外汽車前軸鍛件生產(chǎn)技術(shù)狀況 33
2.2.1 汽車前軸鍛件的工藝特點 33
2.2.2 國外前軸鍛件生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 34
2.2.3 國內(nèi)前軸鍛件的幾種典型生產(chǎn)工藝 36
2.3 具有縱向突變截面形狀鋼質(zhì)大型長軸件的精密輥鍛成形特點 38
2.3.1 長軸類精密輥鍛件的形狀特點和輥鍛變形過程 38
2.3.2 縱向突變截面輥鍛的基本方程 40
2.3.3 縱向突變截面鍛件輥鍛變形分析 41
2.3.4 前軸精密輥鍛模鍛工藝理論依據(jù) 43
2.4 精密輥鍛過程中前壁和后壁成形與不均勻變形分析 45
2.4.1 縱向突變截面鍛件前壁成形的種類 45
2.4.2 長軸類件精密輥鍛的前壁部位 46
2.4.3 前軸精密輥鍛成形過程前壁成形分析 46
2.4.4 縱向突變截面鍛件后壁成形的種類 48
2.4.5 前軸精密輥鍛件的后壁部位 48
2.4.6 前軸精密輥鍛成形過程后壁成形分析 49
2.4.7 不均勻變形下輥鍛件各部分之間的金屬轉(zhuǎn)移 51
2.4.8 不均勻變形對精密輥鍛過程的穩(wěn)定性的影響 53
2.5 汽車前軸精密輥鍛孔型選擇與工藝設(shè)計分析 54
2.5.1 前軸精密輥鍛的關(guān)鍵技術(shù)與難點 54
2.5.2 前軸精密輥鍛件的設(shè)計方法和過程 56
2.5.3 精密輥鍛孔型系統(tǒng)的選擇和延伸率的確定 58
2.5.4 典型鍛件的特點與技術(shù)要求 61
2.5.5 熱收縮率的選擇和熱鍛件圖的確定 61
2.5.6 毛坯直徑與各道次延伸率的選擇 63
2.5.7 精密輥鍛件圖設(shè)計 63
2.5.8 第3、2、1道輥鍛件圖設(shè)計 64
2.6 前軸輥鍛模具與鍛件嚙合運動的幾何分析與型槽確定 65
2.6.1 模具型槽*面與鍛件輪廓的共軛關(guān)系 65
2.6.2 共軛*線方程的建立 66
2.6.3 鍛件輪廓*線為直線時的型槽輪廓*線 67
2.6.4 鍛件輪廓*線為圓時的型槽輪廓*線 68
2.6.5 鍛件輪廓*線為參數(shù)方程給出的任意*線時型槽輪廓的確定 69
2.6.6 鍛件輪廓*線由三次樣條擬合時的型槽輪廓 69
2.6.7 精密輥鍛模具型槽的確定 70
2.7 前軸精密輥鍛成形過程模擬條件 73
2.7.1 輥鍛成形過程模擬技術(shù)的特點 73
2.7.2 精密輥鍛模具的幾何模型 75
2.8 精密輥鍛變形過程模擬結(jié)果及討論 77
2.8.1 輥鍛變形過程金屬流動規(guī)律分析 77
2.8.2 精密輥鍛中的飛邊形成與特點 80
2.8.3 精密輥鍛過程中各道次力矩 82
2.8.4 第1道典型截面的應(yīng)力、應(yīng)變的分析 82
2.8.5 第2道增加約束前后的應(yīng)力、應(yīng)變的比較研究 86
2.8.6 第2道彈簧座部位不均勻變形引起的縱向彎* 88
2.9 各道次輥鍛力的分析和軸向分力的評估 90
2.9.1 輥鍛力的模擬結(jié)果與分析 90
2.9.2 前軸精密輥鍛的軸向力分析 92
參考文獻 94
第3章 汽車前軸精密輥鍛技術(shù)試驗研究、工業(yè)應(yīng)用與持續(xù)優(yōu)化 96
3.1 引言 96
3.2 前軸輥鍛成形試驗條件和試驗過程 97
3.2.1 試驗用主要設(shè)備 97
3.2.2 加強型輥鍛機的結(jié)構(gòu)原理與技術(shù)特點 98
3.2.3 加強型1000mm自動輥鍛機主要技術(shù)參數(shù) 99
3.2.4 輥鍛機部分的主要配置 100
3.2.5 輥鍛機械手的結(jié)構(gòu)特點 102
3.2.6 輥鍛機電氣和液壓部分的特點 104
3.2.7 試驗用輥鍛模具 104
3.2.8 試驗過程 105
3.3 物理模擬試驗與工藝試驗過程中出現(xiàn)的問題與對策 106
3.3.1 物理模擬試驗的目的 106
3.3.2 鉛的物理性質(zhì)及鉛料的制作方法 107
3.3.3 用鉛件代替熱鋼件進行模具調(diào)試的特點 108
3.3.4 前軸彈簧座部位的精密輥鍛試驗與調(diào)試 110
3.3.5 前軸工字梁部位的精密輥鍛問題與對策 112
3.3.6 前軸精密輥鍛過程的穩(wěn)定性問題 113
3.3.7 前軸精密輥鍛件長度控制 115
3.4 前軸精密輥鍛試驗件的尺寸和性能 115
3.4.1 尺寸檢測 115
3.4.2 疲勞壽命試驗結(jié)果 117
3.5 前軸精密輥鍛技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及效果 118
3.5.1 工藝流程的確定與設(shè)備選型 118
3.5.2 生產(chǎn)線的使用效果 120
3.5.3 經(jīng)濟效益分析 121
3.6 減少輥鍛道次的技術(shù)可行性與工程實踐 123
3.6.1 技術(shù)可行性 123
3.6.2 前軸3道次精密輥鍛的工藝和模具設(shè)計 125
3.6.3 153前軸3道次精密輥鍛過程中的問題與解決方法 128
3.7 在專用液壓機上實現(xiàn)切邊校正工藝復(fù)合化的實踐 130
3.7.1 切邊校正復(fù)合模結(jié)構(gòu)與功能 130
3.7.2 切邊熱校正復(fù)合工藝專用設(shè)備 132
3.8 16 MN摩擦壓力機前軸切邊校正復(fù)合模架設(shè)計與應(yīng)用 134
3.8.1 切邊校正復(fù)合模架設(shè)計方案 134
3.8.2 切邊校正復(fù)合模具介紹 135
3.8.3 切邊校正工藝過程介紹 136
3.8.4 模具安裝 136
3.8.5 主要技術(shù)特點及功能 137
3.8.6 現(xiàn)場應(yīng)用情況介紹 137
參考文獻 138
第4章 重卡前軸近精密輥鍛技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用 139
4.1 引言 139
4.2 近精密輥鍛技術(shù)的工藝方法與模具設(shè)計 140
4.2.1 近精密輥鍛的工藝的提出 140
4.2.2 近精密輥鍛的工藝特點與思路 141
4.2.3 近精密輥鍛工藝設(shè)計方法 142
4.2.4 輥鍛件圖及特征孔型的設(shè)計 144
4.2.5 第1道輥鍛件圖及2道次輥鍛模的設(shè)計 145
4.3 前軸2道次近精密輥鍛工藝的模擬 147
4.3.1 前軸2道次近精密輥鍛三維造型 147
4.3.2 第1道數(shù)值模擬結(jié)果與分析 147
4.3.3 第2道數(shù)值模擬結(jié)果與分析 147
4.4 重卡前軸近精密輥鍛工藝試驗 151
4.4.1 近精密輥鍛工藝的試驗條件及過程 151
4.4.2 出現(xiàn)的問題及解決方法 152
4.4.3 彎*終鍛中出現(xiàn)的問題及解決措施 155
4.5 近精密輥鍛技術(shù)經(jīng)濟性分析 156
4.5.1 三種工藝方案的對比分析 156
4.5.2 近精密輥鍛的節(jié)材效果 157
4.5.3 加熱能耗與鍛件質(zhì)量對比分析 159
4.5.4 錘擊次數(shù)、生產(chǎn)效率、機組人數(shù)和鍛模壽命的對比 160
4.5.5 近精密輥鍛工藝與精密輥鍛工藝的對比 162
4.6 近精密輥鍛工藝在大噸位螺旋壓力機上的應(yīng)用 163
4.6.1 工藝的流程、特點 163
4.6.2 工藝應(yīng)用概況 163
4.7 熱模鍛壓力機上采用近精密輥鍛工藝生產(chǎn)前軸 165
4.7.1 工藝流程和生產(chǎn)線設(shè)備 165
4.7.2 加熱設(shè)備和輥鍛機 166
4.7.3 熱模鍛、切邊、校正壓力機 166
4.7.4 現(xiàn)場試驗 166
4.8 快換模架及輔助裝置設(shè)計與應(yīng)用 167
4.8.1 快換模架及輔助裝置基本結(jié)構(gòu) 167
4.8.2 快換模具設(shè)計 168
4.8.3 快換模架設(shè)計 169
4.8.4 換模平臺 169
4.8.5 自動夾緊機構(gòu) 170
4.8.6 生產(chǎn)應(yīng)用 171
參考文獻 171
第5章 鐵路貨車鉤尾框精密輥鍛技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用 173
5.1 引言 173
5.2 研究開發(fā)背景 174
5.2.1 鉤尾框材料工藝的發(fā)展 174
5.2.2 鍛造鉤尾框通用工藝技術(shù)方案 176
5.2.3 初期鍛造鉤尾框的生產(chǎn)工藝流程 177
5.3 鉤尾框精密輥鍛技術(shù)方案的確定 178
5.3.1 鉤尾框鍛件的特點 178
5.3.2 精密輥鍛模鍛復(fù)合成形技術(shù)方案的提出 178
5.3.3 基本原理和工藝難點 180
5.4 精密輥鍛模具和模鍛模具設(shè)計 181
5.4.1 各工序的溫度變化和線膨脹系數(shù) 181
5.4.2 輥鍛模具設(shè)計 182
5.4.3 模鍛模具設(shè)計 188
5.5 17型鉤尾框精密輥鍛過程數(shù)值模擬與結(jié)果分析 189
5.5.1 第1道輥鍛 189
5.5.2 第2道輥鍛 190
5.5.3 第3道輥鍛 193
5.5.4 第4道輥鍛 196
5.6 鉤尾框模鍛過程數(shù)值模擬 202
5.6.1 預(yù)鍛模擬結(jié)果 202
5.6.2 終鍛模擬結(jié)果 202
5.6.3 彎*模擬結(jié)果 204
5.7 工藝試驗與工藝調(diào)試 205
5.7.1 試驗準備 205
5.7.2 試驗過程 206
5.7.3 試驗結(jié)果與分析 207
5.7.4 第4道輥鍛件彎*分析與解決辦法 211
5.8 生產(chǎn)應(yīng)用情況 212
5.8.1 生產(chǎn)設(shè)備組成 212
5.8.2 工藝過程的合理性 213
5.8.3 工藝使用情況 215
5.8.4 產(chǎn)品質(zhì)量 216
5.8.5 經(jīng)濟效益分析 218
5.9 帶鐓頭工序的16型鉤尾框精密輥鍛試驗研究 218
5.9.1 工藝方案的確定 218
5.9.2 工藝試制過程 220
5.9.3 試驗結(jié)果與分析 223
參考文獻 225
第6章 大型長軸件精密輥鍛用1250mm輥鍛機的研發(fā)與應(yīng)用 227
6.1 引言 227
6.2 1250mm輥鍛機主要結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù) 227
6.3 1250mm輥鍛機機架靜力有限元分析 229
6.3.1 有限元方法用于設(shè)備力學(xué)分析技術(shù)現(xiàn)狀 229
6.3.2 1250mm輥鍛機機架強度、剛度分析計算條件 230
6.3.3 1250mm輥鍛機