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(diǎn) 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(dòng)規(guī)律 4
1.2.4 輥鍛過(guò)程中的前滑 5
1.3 輥鍛技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用 6
1.3.1 國(guó)外輥鍛工藝的研究與應(yīng)用 6
1.3.2 國(guó)內(nèi)輥鍛工藝的研究與應(yīng)用 6
1.4 輥鍛機(jī)的種類(lèi)及特點(diǎn) 8
1.4.1 輥鍛機(jī)的工作原理 8
1.4.2 輥鍛機(jī)的分類(lèi) 9
1.4.3 輥鍛裝備技術(shù)的引進(jìn)吸收與國(guó)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(jì)算方法 14
1.5.3 輥鍛力矩的計(jì)算方法 17
1.6 輥鍛模相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 17
1.6.1 回轉(zhuǎn)成形模在用標(biāo)準(zhǔn)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(shí)例：CR350A連桿制坯輥鍛模設(shè)計(jì) 25
參考文獻(xiàn) 29
第2章 汽車(chē)前軸輥鍛過(guò)程中的金屬流動(dòng)與數(shù)值模擬 32
2.1 引言 32
2.2 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)前軸鍛件生產(chǎn)技術(shù)狀況 33
2.2.1 汽車(chē)前軸鍛件的工藝特點(diǎn) 33
2.2.2 國(guó)外前軸鍛件生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展 34
2.2.3 國(guó)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(zhǎng)軸件的精密輥鍛成形特點(diǎn) 38
2.3.1 長(zhǎng)軸類(lèi)精密輥鍛件的形狀特點(diǎn)和輥鍛變形過(guò)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?yán)碚撘罁?jù) 43
2.4 精密輥鍛過(guò)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(lèi) 45
2.4.2 長(zhǎng)軸類(lèi)件精密輥鍛的前壁部位 46
2.4.3 前軸精密輥鍛成形過(guò)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(lèi) 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(guò)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(duì)精密輥鍛過(guò)程的穩(wěn)定性的影響 53
2.5 汽車(chē)前軸精密輥鍛孔型選擇與工藝設(shè)計(jì)分析 54
2.5.1 前軸精密輥鍛的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn) 54
2.5.2 前軸精密輥鍛件的設(shè)計(jì)方法和過(guò)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(diǎn)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(jì) 63
2.5.8 第3、2、1道輥鍛件圖設(shè)計(jì) 64
2.6 前軸輥鍛模具與鍛件嚙合運(yùn)動(dòng)的幾何分析與型槽確定 65
2.6.1 模具型槽曲面與鍛件輪廓的共軛關(guān)系 65
2.6.2 共軛曲線(xiàn)方程的建立 66
2.6.3 鍛件輪廓曲線(xiàn)為直線(xiàn)時(shí)的型槽輪廓曲線(xiàn) 67
2.6.4 鍛件輪廓曲線(xiàn)為圓時(shí)的型槽輪廓曲線(xiàn) 68
2.6.5 鍛件輪廓曲線(xiàn)為參數(shù)方程給出的任意曲線(xiàn)時(shí)型槽輪廓的確定 69
2.6.6 鍛件輪廓曲線(xiàn)由三次樣條擬合時(shí)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(guò)程模擬條件 73
2.7.1 輥鍛成形過(guò)程模擬技術(shù)的特點(diǎn) 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(guò)程模擬結(jié)果及討論 77
2.8.1 輥鍛變形過(guò)程金屬流動(dòng)規(guī)律分析 77
2.8.2 精密輥鍛中的飛邊形成與特點(diǎn) 80
2.8.3 精密輥鍛過(guò)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曲 88
2.9 各道次輥鍛力的分析和軸向分力的評(píng)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(xiàn) 94
第3章 汽車(chē)前軸精密輥鍛技術(shù)試驗(yàn)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(yàn)條件和試驗(yàn)過(guò)程 97
3.2.1 試驗(yàn)用主要設(shè)備 97
3.2.2 加強(qiáng)型輥鍛機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與技術(shù)特點(diǎn) 98
3.2.3 加強(qiáng)型1000mm自動(dòng)輥鍛機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 99
3.2.4 輥鍛機(jī)部分的主要配置 100
3.2.5 輥鍛機(jī)械手的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 102
3.2.6 輥鍛機(jī)電氣和液壓部分的特點(diǎn) 104
3.2.7 試驗(yàn)用輥鍛模具 104
3.2.8 試驗(yàn)過(guò)程 105
3.3 物理模擬試驗(yàn)與工藝試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題與對(duì)策 106
3.3.1 物理模擬試驗(yàn)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(jìn)行模具調(diào)試的特點(diǎn) 108
3.3.4 前軸彈簧座部位的精密輥鍛試驗(yàn)與調(diào)試 110
3.3.5 前軸工字梁部位的精密輥鍛問(wèn)題與對(duì)策 112
3.3.6 前軸精密輥鍛過(guò)程的穩(wěn)定性問(wèn)題 113
3.3.7 前軸精密輥鍛件長(zhǎng)度控制 115
3.4 前軸精密輥鍛試驗(yàn)件的尺寸和性能 115
3.4.1 尺寸檢測(cè) 115
3.4.2 疲勞壽命試驗(yàn)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(xiàn)的使用效果 120
3.5.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 121
3.6 減少輥鍛道次的技術(shù)可行性與工程實(shí)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(jì) 125
3.6.3 153前軸3道次精密輥鍛過(guò)程中的問(wèn)題與解決方法 128
3.7 在專(zhuān)用液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)切邊校正工藝復(fù)合化的實(shí)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(zhuān)用設(shè)備 132
3.8 16 MN摩擦壓力機(jī)前軸切邊校正復(fù)合模架設(shè)計(jì)與應(yīng)用 134
3.8.1 切邊校正復(fù)合模架設(shè)計(jì)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(guò)程介紹 136
3.8.4 模具安裝 136
3.8.5 主要技術(shù)特點(diǎn)及功能 137
3.8.6 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況介紹 137
參考文獻(xiàn) 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(jì) 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(diǎn)與思路 141
4.2.3 近精密輥鍛工藝設(shè)計(jì)方法 142
4.2.4 輥鍛件圖及特征孔型的設(shè)計(jì) 144
4.2.5 第1道輥鍛件圖及2道次輥鍛模的設(shè)計(jì) 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(yàn) 151
4.4.1 近精密輥鍛工藝的試驗(yàn)條件及過(guò)程 151
4.4.2 出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 152
4.4.3 彎曲終鍛中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施 155
4.5 近精密輥鍛技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 156
4.5.1 三種工藝方案的對(duì)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(duì)比分析 159
4.5.4 錘擊次數(shù)、生產(chǎn)效率、機(jī)組人數(shù)和鍛模壽命的對(duì)比 160
4.5.5 近精密輥鍛工藝與精密輥鍛工藝的對(duì)比 162
4.6 近精密輥鍛工藝在大噸位螺旋壓力機(jī)上的應(yīng)用 163
4.6.1 工藝的流程、特點(diǎn) 163
4.6.2 工藝應(yīng)用概況 163
4.7 熱模鍛壓力機(jī)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(xiàn)設(shè)備 165
4.7.2 加熱設(shè)備和輥鍛機(jī) 166
4.7.3 熱模鍛、切邊、校正壓力機(jī) 166
4.7.4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 166
4.8 快換模架及輔助裝置設(shè)計(jì)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(jì) 168
4.8.3 快換模架設(shè)計(jì) 169
4.8.4 換模平臺(tái) 169
4.8.5 自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 170
4.8.6 生產(chǎn)應(yīng)用 171
參考文獻(xiàn) 171
第5章 鐵路貨車(chē)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(kāi)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(diǎn) 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(diǎn) 180
5.4 精密輥鍛模具和模鍛模具設(shè)計(jì) 181
5.4.1 各工序的溫度變化和線(xiàn)膨脹系數(shù) 181
5.4.2 輥鍛模具設(shè)計(jì) 182
5.4.3 模鍛模具設(shè)計(jì) 188
5.5 17型鉤尾框精密輥鍛過(guò)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(guò)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 彎曲模擬結(jié)果 204
5.7 工藝試驗(yàn)與工藝調(diào)試 205
5.7.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備 205
5.7.2 試驗(yàn)過(guò)程 206
5.7.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析 207
5.7.4 第4道輥鍛件彎曲分析與解決辦法 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(guò)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(jì)效益分析 218
5.9 帶鐓頭工序的16型鉤尾框精密輥鍛試驗(yàn)研究 218
5.9.1 工藝方案的確定 218
5.9.2 工藝試制過(guò)程 220
5.9.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析 223
參考文獻(xiàn) 225
第6章 大型長(zhǎng)軸件精密輥鍛用1250mm輥鍛機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用 227
6.1 引言 227
6.2 1250mm輥鍛機(jī)主要結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù) 227
6.3 1250mm輥鍛機(jī)機(jī)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(jī)機(jī)架強(qiáng)度、剛度分析計(jì)算條件 230
6.3.3 1250mm輥鍛機(jī)機(jī)架應(yīng)力分析 232
6.3.4 1250mm輥鍛機(jī)機(jī)架剛度分析 236
6.4 1250mm輥鍛機(jī)機(jī)架動(dòng)態(tài)分析 241
6.4.1 動(dòng)態(tài)分析技術(shù)現(xiàn)狀 241
6.4.2 模態(tài)分析理論 242
6.4.3 模態(tài)分析結(jié)果 243
6.5 機(jī)架瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析 245
6.5.1 模擬條件 245
6.5.2 機(jī)架模型的建立 246
6.5.3 變形計(jì)算結(jié)果 247
6.6 1250mm輥鍛機(jī)氣動(dòng)離合器、制動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性分析 251
6.6.1 浮動(dòng)鑲塊式氣動(dòng)摩擦離合器、制動(dòng)器 251
6.6.2 高壓氣體通過(guò)收縮噴管的流動(dòng) 253
6.6.3 氣動(dòng)離合器、制動(dòng)器物理模型 255
6.6.4 氣動(dòng)離合器、制動(dòng)器動(dòng)態(tài)特性仿真 256
6.6.5 氣動(dòng)離合器、制動(dòng)器協(xié)調(diào)性分析 260
6.6.6 入模角、制動(dòng)角分析 262
6.7 1250mm輥鍛機(jī)上16型鉤尾框輥鍛工藝設(shè)計(jì) 265
6.7.1 16型鉤尾框輥鍛件的特點(diǎn) 265
6.7.2 1250mm輥鍛機(jī)輥鍛鉤尾框工藝的提出 266
6.7.3 1250mm輥鍛機(jī)輥鍛模具設(shè)計(jì) 267
6.7.4 輥鍛�？仔驮O(shè)計(jì) 270
6.8 16型鉤尾框輥鍛變形過(guò)程數(shù)值模擬及結(jié)果分析 271
6.8.1 數(shù)值模擬軟件和建模過(guò)程 271
6.8.2 輥鍛過(guò)程模擬結(jié)果分析 272
6.8.3 模擬輥鍛過(guò)程等效應(yīng)變場(chǎng) 277
6.8.4 輥鍛變形過(guò)程的溫度場(chǎng) 279
6.8.5 影響鉤尾框輥鍛件長(zhǎng)度的因素 280
6.8.6 輥鍛過(guò)程中的扭矩和力 283
6.8.7 模鍛過(guò)程數(shù)值模擬 286
6.9 16型鉤尾框輥鍛-整體模鍛工藝試驗(yàn)研究 289
6.9.1 試驗(yàn)設(shè)備 289
6.9.2 工藝試驗(yàn) 290
6.9.3 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程 290
6.9.4 試驗(yàn)結(jié)果 292
參考文獻(xiàn) 292
第7章 核電汽輪機(jī)用超大葉片精密輥鍛技術(shù)的初步研究 294
7.1 引言 294
7.2 國(guó)內(nèi)外汽輪機(jī)葉片相關(guān)技術(shù)狀況 295
7.2.1 特大型末級(jí)長(zhǎng)葉片發(fā)展現(xiàn)狀 295
7.2.2 葉片鍛造技術(shù)現(xiàn)狀 296
7.2.3 葉片鍛造工藝數(shù)值模擬 298
7.2.4 特大型葉片精密輥鍛多場(chǎng)耦合數(shù)值分析 299
7.3 特大型葉片精密輥鍛技術(shù)方案與模鍛坯料算法 300
7.3.1 葉片特點(diǎn)和工藝流程確定 300
7.3.2 葉片精密輥鍛原理 302
7.3.3 輥鍛坯料尺寸計(jì)算方法 303
7.3.4 模鍛開(kāi)坯坯料尺寸計(jì)算 304
7.3.5 大葉片原材料尺寸選取原則 305
7.4 鐓頭工藝多場(chǎng)耦合分析 306
7.4.1 鐓頭工藝方案確定 306
7.4.2 鐓頭工藝模擬分析 308
7.4.3 半開(kāi)式鐓頭場(chǎng)量分析 310
7.4.4 動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織演變模擬 312
7.5 模鍛制坯多場(chǎng)耦合分析 316
7.5.1 工藝參數(shù)優(yōu)化 316
7.5.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 317
7.5.3 極差分析 318
7.5.4 多場(chǎng)量耦合模擬分析 319
7.6 精密輥鍛工藝多場(chǎng)耦合分析 326
7.6.1 精密輥鍛模擬參數(shù) 326
7.6.2 精密輥鍛力能分析 327
7.6.3 第1道輥鍛多場(chǎng)耦合分析 328
7.6.4 第2道次輥鍛多量耦合分析 330
7.6.5 第3道輥鍛多場(chǎng)耦合分析 332
7.7 超大型葉片葉根模鍛與葉片終鍛多場(chǎng)耦合分析 334
7.7.1 葉根模鍛成形分析 334
7.7.2 葉根模鍛多場(chǎng)耦合分析 336
7.7.3 葉片終鍛成形分析 338
7.7.4 葉片終鍛多場(chǎng)耦合分析 340
7.7.5 葉片整形分析 343
7.8 多火次鍛造對(duì)1Cr12Ni3Mo2VN組織影響 344
7.8.1 多火次鍛造對(duì)葉根組織影響 344
7.8.2 多火次鍛造對(duì)葉身組織影響 347
7.9 特大型葉片精密輥鍛工藝試驗(yàn)驗(yàn)證 351
7.9.1 鐓頭工藝試驗(yàn) 351
7.9.2 模鍛制坯試驗(yàn) 353
7.9.3 試驗(yàn)小結(jié)與展望 354
參考文獻(xiàn) 355
關(guān)鍵詞索引 357