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鍛造操作機的機構(gòu)綜合[ 02-11 08:05 ]

在大型鍛造車間中，鍛造吊車將鍛件運送給操作機，由操作機夾持鍛件在鍛造液壓機上定位、聯(lián)動控制操作，實現(xiàn)高效機械化生產(chǎn)。操作機的設(shè)計與研究，促進國內(nèi)大鍛件的自動鍛造，有利于大型、重型設(shè)備的制造。大型鍛造操作機的機構(gòu)綜合與設(shè)計的目的是實現(xiàn)鉗桿的平行升降、緩沖調(diào)節(jié)、側(cè)向擺動、側(cè)向移動、俯仰等主要動作，滿足鍛造工藝的要求。型綜合是對鍛造操作機的構(gòu)型設(shè)計，為實現(xiàn)要求的運動，需要研究構(gòu)件、運動副以及它們的連接方式，同時需要分析定量的構(gòu)件在確定自由度條件下能組成多少種不同的運動鏈。對于空間機構(gòu)學(xué)的研究采用螺旋理論作為數(shù)學(xué)工具，本章

大型操作機設(shè)計的主要方法[ 02-10 10:05 ]

根據(jù)機構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計理論和方法的研究，將操作機結(jié)構(gòu)設(shè)計綜合的研究方法分為以下幾種:位移子群的方法、方位特征的方法、GF集的構(gòu)型理論和螺旋理論的方法等。基于位移子群的方法:并聯(lián)機構(gòu)的期望自由度確定，用機構(gòu)位移流{M}描述相應(yīng)的動平臺運動，再生成分支上的位移流{Li}，求得滿足{M}={Li}的幾何條件，即保證了并聯(lián)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性。兩相對運動的構(gòu)件的方位特征具有非瞬時性，和機構(gòu)的形位無關(guān)，但是限制了機構(gòu)僅能用于李群李代數(shù)結(jié)構(gòu)。對于不具有此結(jié)構(gòu)的機構(gòu)，可以用位移子流形反映兩構(gòu)件的相對運動生成的非瞬時方位特征。此方法

幾種不同的大型鍛造操作機的機構(gòu)對比[ 02-10 09:05 ]

鍛造操作機的構(gòu)型設(shè)計是操作機研制面臨的首要問題，在圖1-8中列出幾種不同的大型鍛造操作機的機構(gòu)簡圖，這些操作機均由復(fù)雜連桿的多閉環(huán)機構(gòu)組成，下面是對比它們在結(jié)構(gòu)上的不同，并分析各自的特點。鍛造操作機機構(gòu)i是國外SMS-Meer公司設(shè)計的，機構(gòu)簡圖如圖1-8a)所示。該鍛造操作機屬于擺動杠桿式，其機構(gòu)由四個提升缸、兩個緩沖缸以及兩個擺移缸提供動力分別實現(xiàn)提升和俯仰、側(cè)移和側(cè)擺以及操作機的緩沖。鍛造操作機機構(gòu)ii是由兩個升降缸、兩個俯仰缸、兩個擺移液壓缸以及兩個緩沖液壓缸提供動力，分別實現(xiàn)提升、俯仰、側(cè)移以及操作機的緩

國內(nèi)鍛造操作機的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[ 02-10 08:05 ]

國內(nèi)的鍛造操作機是于60年代開始投入研究，并于1974年中國首次制定了關(guān)于鍛造操作機的一系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。60年代末期，中國重型機械研究院(我國最早研究操作機的公司之一)是由國家投資的對鍛造操作機進行新型機構(gòu)設(shè)計的研發(fā)工作地。70年代，我國生產(chǎn)了全機械傳動及液壓傳動的有軌式的鍛造操作機，其重載荷達十噸，相應(yīng)的夾緊力矩是25kN.m。先后又成功開發(fā)并投入實際生產(chǎn)的有20kN/40kN.m,50kN/120kN.m,30kN/60kN.m,100kN/250kN.m等眾多鍛造操作機。80年代，我國出現(xiàn)了全液壓傳動的有軌式操

國外鍛造操作機的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[ 02-09 10:05 ]

早在上世紀(jì)六十年代以前，鍛造操作機開始出現(xiàn)在美國和前蘇聯(lián)國家，后來在英國、奧地利和日本等國家也研制出以機械傳動為主的鍛造操作機。在六七十年代，國外出現(xiàn)了混合傳動以及全液壓傳動的鍛造操作機，具有操作靈活、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。在八十年代期間，外國很多公司對于鍛造操作機的技術(shù)改造、制造和設(shè)計等方面的要求提高，并且逐漸對其進行體系化的研究與開發(fā)。由于操作機的需求量持續(xù)增大，它作為協(xié)助鍛造工藝的配置設(shè)備，使國內(nèi)外大、中型企業(yè)越來越注重其在生產(chǎn)中的作用。至九十年代以后，國外的鍛壓機和大型操作機逐漸成熟。隨著鍛造業(yè)的發(fā)展，鍛造水壓機

鍛造操作機的引言[ 02-09 09:05 ]

大型鍛造操作機是現(xiàn)代化的鍛造裝備系統(tǒng)中鍛造壓機的重要配套輔助設(shè)備。大型鍛造操作機與鍛壓機的協(xié)調(diào)操作，可以提升大型、重型鍛件的制造能力，提高生產(chǎn)效率、制造精度以及材料利用率，同時也會降低能耗。大型操作機具備工作載荷大、自由度較多、慣量大、其操控能力強等特點。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展中，鍛造操作機的研究趨于要求其工作更靈活，承載能力更大。最初的鍛造操作機是平面內(nèi)三個自由度的，并且夾鉗只能夾持較輕小的鍛件。鍛造操作機的機構(gòu)發(fā)展也是由平面機構(gòu)向空間機構(gòu)改變，其中增加了側(cè)移和側(cè)擺的功能，這兩個功能一般由大車整車的旋轉(zhuǎn)和側(cè)移來實現(xiàn)，

2A14鋁合金機輪輪轂鍛件的性能[ 02-09 08:05 ]

在鍛件不同部位取拉伸試樣觀察其室溫力學(xué)性能。在輪毅中心切開取厚度約為40mm刨面，在剖面上進行拉伸樣品的取樣。取樣部位如圖5-10所示，每個拉伸試樣都在鍛件內(nèi)部通過線切割取樣。拉伸試樣經(jīng)過500℃固溶2小時，180℃時效12小時后，進行室溫力學(xué)性能測試。不同部位的性能見表5-1。鍛件杯型外圈的性能最高，鍛件底部的性能較次，杯型內(nèi)圈的性能最差。1號樣品的抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為440MPa,380MPa和9.1%;  2號樣品的抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為395MPa,352MPa和8.1%;

等溫鍛造輪轂鍛件的組織與分析（下）[ 02-08 10:05 ]

圖5-7是輪轂招合金鍛件3號區(qū)固溶時效態(tài)顯微組織、等效應(yīng)變和金屬流動圖。鍛件3號區(qū)為輪轂杯型內(nèi)圈底端區(qū)域。鍛件3號區(qū)邊部組織如圖5-7（a）所示，鍛件存在明顯的纖維組織，化合物破碎程度較高，主要以顆粒狀分布，未觀察到骨豁狀化合物，同時再結(jié)晶條帶寬度窄。鍛件3號區(qū)輪轂鍛件內(nèi)部顯微組織如圖5-7（b）與鍛件邊部組織相比，其再結(jié)晶條帶不如圖5-7（a）那么平直，同時結(jié)晶相以骨豁狀和顆粒狀分布，再結(jié)晶條帶更粗。3號區(qū)等效應(yīng)變分布圖和金屬流動規(guī)律圖如圖5-7(c)圖5-7(d)所示，此處金屬在變形過程中等效應(yīng)變較高，靠近模具

等溫鍛造輪轂鍛件的組織與分析（上）[ 02-08 09:05 ]

2A14鋁合金輪毅等溫模鍛件在熱變形過程中，由于各個部位金屬流動規(guī)律不同，等效應(yīng)變不同，將影響輪毅鍛件的顯微組織，并將對鍛件的最終組織造成影響。2A14鋁合金輪毅等溫模鍛件經(jīng)過500℃固溶2小時，180℃時效12小時后后，選取不同部位的特征區(qū)域，特征區(qū)域位置見圖5-4。通過對比等效應(yīng)變和顯微組織，分析輪毅鍛件的等效應(yīng)變與組織的關(guān)系。圖5-5是2A14鋁合金等溫鍛造輪毅1號區(qū)域的固溶時效態(tài)顯微組織、等效應(yīng)變及金屬流動速度圖。鍛件1號區(qū)為輪毅輪緣，在等溫鍛造過程中最后充填成形。選取靠近下模邊緣和輪緣心部特征點進行顯微組

等溫鍛造輪轂的流線[ 02-08 08:05 ]

圖5-4為2A14鋁合金鍛件沿徑向部位剖開后，經(jīng)NaOH和HN03水溶液腐蝕的流線。從圖中可以看出，流線沿著輪毅的輪廓方向分布，流線完整，沒有出現(xiàn)明顯的穿流、折疊等缺陷。表明采用第四章中設(shè)計的模具和潤滑等工藝方案合適，得到了流線分布合理的鋁合金等溫模鍛輪毅鍛件。鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備，歡迎致電咨詢:0510-88818999

等溫鍛造實驗載荷[ 02-07 10:05 ]

圖5-3為輪轂等溫鍛造時壓機自動記錄下的載荷與仿真得到的載荷行程曲線。與計算機仿真得到的載荷行程曲線相對比，兩者基本吻合。計算機仿真中，鍛造所需要的載荷為1729T而實際所需載荷較低，為1661T略低于仿真數(shù)據(jù)，這是由于輪緣接近成形時，輪緣部位會對套筒產(chǎn)生頂力從而抬高套筒，少量擠出飛邊，使金屬有更大的空間流動，載荷降低，而仿真過程中未考慮這個情況。鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理

2A14鋁合金輪毅等溫模鍛實驗方案[ 02-07 09:05 ]

在通過基礎(chǔ)材料實驗和有限元模擬獲得了合適的工藝參數(shù)后，進行2A14鋁合金鍛件的等溫模鍛成形實驗研究，在鍛造溫度為420℃，壓下速度為0.05mm/s時進行鍛造，所需載荷較高，在鍛造行程為65mm時超過壓機加工能力，此時輪緣部位未完成充形，形成充不滿缺陷，如圖5-1所示。在第四章的仿真中，發(fā)現(xiàn)壓下行程為60mm時充滿模腔壓下進入輪緣充填階段其后載荷會急劇上升;行程為75mm時進入輪緣充型階段，開始充填模腔，為了控制壓機的負荷，分成兩段壓下:0-60mm,  0.05mm/s;  60-75mm,

輪轂等溫鍛造的分析與討論[ 02-07 08:05 ]

通過計算機仿真實驗，可知由于機輪輪毅具有高筋薄壁的特點，金屬充填模腔的過程中，金屬受到模具的阻礙分流，在模角處具有最大的等效應(yīng)變，變形量最大。鍛件整體的等效應(yīng)變都在1以上，也就是鍛件各處的變形量都超過了90%。劇烈的變形程度會導(dǎo)致加工硬化程度急劇上升，導(dǎo)致成形載荷過高，容易發(fā)生再結(jié)晶，故此鍛件必須在較高的變形溫度下加工。同時，模具的致冷作用也會影響成形載荷和鍛件組織，故使用等溫鍛造技術(shù)制造此類鍛件是非常必要的。從工藝參數(shù)對仿真結(jié)果影響可知，壓下速度為0.05mm/s時，鍛造溫度在420℃時，就超過了壓機載荷;當(dāng)鍛造

摩擦和潤滑對輪轂等溫鍛造的影響[ 02-06 10:05 ]

在金屬加工過程中，摩擦效果越好，鍛件的質(zhì)量越好，所需的載荷越低。但是針對不同的鍛件，不同的材料，不同的加工過程，潤滑作用的機理和效果是相當(dāng)復(fù)雜的。摩擦力不僅取決于壓力的大小，還與鍛造速度，變形程度和表面參數(shù)等因素有關(guān)，如何描述鍛造過程中的摩擦力，本身就是一個很復(fù)雜的難題。而且，在鋁合金等溫鍛造成型過程的潤滑工藝中，具有潤滑劑不能連續(xù)導(dǎo)入;潤滑劑對制品外形、尺寸精度、表面質(zhì)量影響較大;同時要求潤滑劑有助與鍛件脫模等特點。等溫鍛造潤滑工藝的特點又決定了鍛造過程中潤滑劑會發(fā)生流失、聚集，而這個過程是有限元模擬無法預(yù)測的。

速度對輪轂等溫鍛造的影響[ 02-06 09:05 ]

在鍛造溫度為460℃，不同壓下速度的輪毅等效應(yīng)變?nèi)鐖D4-16所示，圖中可以看出，速度在0.01mm/s-0.5mm/s范圍內(nèi)變化，也就是應(yīng)變速率在一個較低的條件下，不同鍛造速度下鍛件整體等效應(yīng)變的分布規(guī)律差異不大。鍛造速度會直接影響鍛造后的組織，根據(jù)第三章中的研究，鍛造速度較大，也就是應(yīng)變速率較高的情況下，鍛件更容易發(fā)生局部的嚴貢再結(jié)晶，造成粗大晶粒從而破壞鍛件的性能。圖4-17為鍛件典型部位（圖4-13在不同變形速度下的等效應(yīng)變數(shù)值變化規(guī)律。變形速度為0.05mm/s和0.5mm/s時，鍛件的等效應(yīng)變數(shù)值接近，但

溫度對輪轂等溫鍛造的影響[ 02-06 08:05 ]

2A14鋁合金輪毅在不同溫度等溫模鍛的應(yīng)變分布如圖4-12所示。鍛造溫度在400℃-460℃范圍內(nèi)變化，等效應(yīng)變場的分布情況差異不明顯。這說明鍛造溫度在400℃ -460℃范圍內(nèi)變化，對鍛件變形的應(yīng)變分布沒有明顯影響。在鍛件內(nèi)部取4個典型部位進行點追蹤分析，取點位置見圖4-13所示。得到此4個部位在不同變形溫度下的等效應(yīng)變數(shù)值變化規(guī)律(圖4-14 )。隨著變形溫度的降低，4個部位等效應(yīng)變有所升高，但是在400℃ -460℃溫度范圍內(nèi)，應(yīng)變變化規(guī)律并沒有明顯差異。說明變形溫度在此范圍內(nèi)變動，對鍛件的宏觀應(yīng)變分布影響并

鋁鍛件的應(yīng)變的模擬分析[ 02-05 10:05 ]

本文使用應(yīng)力云圖進行觀察，標(biāo)尺統(tǒng)一設(shè)定為5，應(yīng)變的大小隨著顏色的變化而展示在圖中。等效應(yīng)變的分布是表示工件在不同區(qū)域的總累積變形的參數(shù)。應(yīng)變分布云圖中(圖4-11)，變形首先發(fā)生在受到下模和頂桿阻礙的部位，高應(yīng)變首先沿著模具輪廓特別是模角處分布，見圖4-11 (a)。隨著鍛造過程的進行，在橫向未充滿時，應(yīng)變呈現(xiàn)類似墩粗過程中的X字形分布，坯料頂部開始變形，見圖4-11 (b)。當(dāng)橫向充填完畢，作類似擠壓變形，各個部位應(yīng)變上升。這個過程中，杯型內(nèi)外圈等效應(yīng)變急劇上升，頂桿處由于處于金屬分流處，金屬流動劇烈，變形開始擴

2A14擠壓退火態(tài)等溫壓縮變形顯微組織[ 02-05 09:05 ]

圖3.7和圖3.8分別為擠壓變形態(tài)坯料在不同變形條件下的等溫壓縮變形組織。等溫壓縮變形溫度范圍為370℃-490℃，圖3.7等溫壓縮應(yīng)變速率為0.005/s圖3.8等溫壓縮應(yīng)變速率為0.0005/s。從圖中可以看出，退火過程中發(fā)生的再結(jié)晶熱變形過程中遺傳。在各種變形條件下都可以觀察到主要存在以骨骼狀分布的黑色析出相，且骨骼狀析出相大部分附著在條帶局部再結(jié)晶區(qū)域上。與初始擠壓退火態(tài)組織相比(圖3.2 )，顆粒狀黑色析出相部分溶于基體，數(shù)量顯著減少，但附著在條帶局部再結(jié)晶區(qū)域上的骨骼狀黑色相仍然存在。當(dāng)變形溫度較高時(

等溫壓縮試驗過程[ 02-05 08:05 ]

1實驗設(shè)備及其原理熱模擬實驗在中南大學(xué)Gleeble-1500熱模擬實驗機上進行。實驗過程中，將對工程應(yīng)力、工程應(yīng)變、位移、溫度以及時間等參數(shù)進行記錄。通過數(shù)據(jù)處理將工程應(yīng)力和工程應(yīng)變轉(zhuǎn)換為真應(yīng)力和真應(yīng)變，獲得真應(yīng)力一真應(yīng)變曲線。2實驗試樣制備采用2A14擠壓棒材，分為兩個批次采購，合金化學(xué)成分(Wt%)基本相同，為:Si 1.0 ,Cu 4.76 ,Mn 0.64 ,Mg 0.6 ,Al余量?；瘜W(xué)成分符合試樣在擠壓坯料上同一深度取樣，樣品軸線與棒材軸線平行。線切割加工成直徑為10 mm，高為1 Smm圓柱形試樣，

鋁鍛件的應(yīng)力的模擬分析[ 02-04 10:05 ]

圖4-10是坯料在不同時刻各區(qū)域的應(yīng)力分布情況?？梢钥闯觯S著變形過程的進行，應(yīng)力逐漸增大。從圖4-10(a)中可以看出，在擠壓開始階段，累計應(yīng)力最大的區(qū)域為坯料與下模和頂桿接觸的周圍區(qū)域，此處金屬大部分向杯型內(nèi)圈流動，一部分向杯型外圈流動。由于分流比的差異，坯料的心部更易于向杯型內(nèi)圈填充，所以鍛件杯型內(nèi)圈的應(yīng)力比杯型外圈的應(yīng)力高。由圖4-10(b)中可以看出，擠壓初始應(yīng)力最大的區(qū)域分布在與下模接觸的周圍，坯料上端有很大的一部分區(qū)域應(yīng)力較低，這部分類似擠壓變形中的死區(qū)。由圖4-10 (c)中可以看出，杯型內(nèi)圈先于杯