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鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合[ 02-11 08:05 ]

在大型鍛造車間中，鍛造吊車將鍛件運(yùn)送給操作機(jī)，由操作機(jī)夾持鍛件在鍛造液壓機(jī)上定位、聯(lián)動(dòng)控制操作，實(shí)現(xiàn)高效機(jī)械化生產(chǎn)。操作機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，促進(jìn)國(guó)內(nèi)大鍛件的自動(dòng)鍛造，有利于大型、重型設(shè)備的制造。大型鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)鉗桿的平行升降、緩沖調(diào)節(jié)、側(cè)向擺動(dòng)、側(cè)向移動(dòng)、俯仰等主要?jiǎng)幼?，滿足鍛造工藝的要求。型綜合是對(duì)鍛造操作機(jī)的構(gòu)型設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)，需要研究構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副以及它們的連接方式，同時(shí)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(yùn)動(dòng)鏈。對(duì)于空間機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)的主要方法[ 02-10 10:05 ]

根據(jù)機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論和方法的研究，將操作機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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?；谖灰谱尤旱姆椒?并聯(lián)機(jī)構(gòu)的期望自由度確定，用機(jī)構(gòu)位移流{M}描述相應(yīng)的動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性。兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的方位特征具有非瞬時(shí)性，和機(jī)構(gòu)的形位無(wú)關(guān)，但是限制了機(jī)構(gòu)僅能用于李群李代數(shù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于不具有此結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)，可以用位移子流形反映兩構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)生成的非瞬時(shí)方位特征。此方法

幾種不同的大型鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)對(duì)比[ 02-10 09:05 ]

鍛造操作機(jī)的構(gòu)型設(shè)計(jì)是操作機(jī)研制面臨的首要問(wèn)題，在圖1-8中列出幾種不同的大型鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，這些操作機(jī)均由復(fù)雜連桿的多閉環(huán)機(jī)構(gòu)組成，下面是對(duì)比它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上的不同，并分析各自的特點(diǎn)。鍛造操作機(jī)機(jī)構(gòu)i是國(guó)外SMS-Meer公司設(shè)計(jì)的，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1-8a)所示。該鍛造操作機(jī)屬于擺動(dòng)杠桿式，其機(jī)構(gòu)由四個(gè)提升缸、兩個(gè)緩沖缸以及兩個(gè)擺移缸提供動(dòng)力分別實(shí)現(xiàn)提升和俯仰、側(cè)移和側(cè)擺以及操作機(jī)的緩沖。鍛造操作機(jī)機(jī)構(gòu)ii是由兩個(gè)升降缸、兩個(gè)俯仰缸、兩個(gè)擺移液壓缸以及兩個(gè)緩沖液壓缸提供動(dòng)力，分別實(shí)現(xiàn)提升、俯仰、側(cè)移以及操作機(jī)的緩

國(guó)內(nèi)鍛造操作機(jī)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[ 02-10 08:05 ]

國(guó)內(nèi)的鍛造操作機(jī)是于60年代開(kāi)始投入研究，并于1974年中國(guó)首次制定了關(guān)于鍛造操作機(jī)的一系列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。60年代末期，中國(guó)重型機(jī)械研究院(我國(guó)最早研究操作機(jī)的公司之一)是由國(guó)家投資的對(duì)鍛造操作機(jī)進(jìn)行新型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的研發(fā)工作地。70年代，我國(guó)生產(chǎn)了全機(jī)械傳動(dòng)及液壓傳動(dòng)的有軌式的鍛造操作機(jī)，其重載荷達(dá)十噸，相應(yīng)的夾緊力矩是25kN.m。先后又成功開(kāi)發(fā)并投入實(shí)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(jī)。80年代，我國(guó)出現(xiàn)了全液壓傳動(dòng)的有軌式操

國(guó)外鍛造操作機(jī)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(jī)開(kāi)始出現(xiàn)在美國(guó)和前蘇聯(lián)國(guó)家，后來(lái)在英國(guó)、奧地利和日本等國(guó)家也研制出以機(jī)械傳動(dòng)為主的鍛造操作機(jī)。在六七十年代，國(guó)外出現(xiàn)了混合傳動(dòng)以及全液壓傳動(dòng)的鍛造操作機(jī)，具有操作靈活、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。在八十年代期間，外國(guó)很多公司對(duì)于鍛造操作機(jī)的技術(shù)改造、制造和設(shè)計(jì)等方面的要求提高，并且逐漸對(duì)其進(jìn)行體系化的研究與開(kāi)發(fā)。由于操作機(jī)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(guó)內(nèi)外大、中型企業(yè)越來(lái)越注重其在生產(chǎn)中的作用。至九十年代以后，國(guó)外的鍛壓機(jī)和大型操作機(jī)逐漸成熟。隨著鍛造業(yè)的發(fā)展，鍛造水壓機(jī)

鍛造操作機(jī)的引言[ 02-09 09:05 ]

大型鍛造操作機(jī)是現(xiàn)代化的鍛造裝備系統(tǒng)中鍛造壓機(jī)的重要配套輔助設(shè)備。大型鍛造操作機(jī)與鍛壓機(jī)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(shí)也會(huì)降低能耗。大型操作機(jī)具備工作載荷大、自由度較多、慣量大、其操控能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展中，鍛造操作機(jī)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(jī)是平面內(nèi)三個(gè)自由度的，并且?jiàn)A鉗只能夾持較輕小的鍛件。鍛造操作機(jī)的機(jī)構(gòu)發(fā)展也是由平面機(jī)構(gòu)向空間機(jī)構(gòu)改變，其中增加了側(cè)移和側(cè)擺的功能，這兩個(gè)功能一般由大車整車的旋轉(zhuǎn)和側(cè)移來(lái)實(shí)現(xiàn)，

2A14鋁合金機(jī)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(kāi)取厚度約為40mm刨面，在剖面上進(jìn)行拉伸樣品的取樣。取樣部位如圖5-10所示，每個(gè)拉伸試樣都在鍛件內(nèi)部通過(guò)線切割取樣。拉伸試樣經(jīng)過(guò)500℃固溶2小時(shí)，180℃時(shí)效12小時(shí)后，進(jìn)行室溫力學(xué)性能測(cè)試。不同部位的性能見(jiàn)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(hào)樣品的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為440MPa,380MPa和9.1%;  2號(hào)樣品的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)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(hào)區(qū)固溶時(shí)效態(tài)顯微組織、等效應(yīng)變和金屬流動(dòng)圖。鍛件3號(hào)區(qū)為輪轂杯型內(nèi)圈底端區(qū)域。鍛件3號(hào)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(shí)再結(jié)晶條帶寬度窄。鍛件3號(hào)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(shí)結(jié)晶相以骨豁狀和顆粒狀分布，再結(jié)晶條帶更粗。3號(hào)區(qū)等效應(yīng)變分布圖和金屬流動(dòng)規(guī)律圖如圖5-7(c)圖5-7(d)所示，此處金屬在變形過(guò)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(guò)程中，由于各個(gè)部位金屬流動(dòng)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(duì)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(guò)500℃固溶2小時(shí)，180℃時(shí)效12小時(shí)后后，選取不同部位的特征區(qū)域，特征區(qū)域位置見(jiàn)圖5-4。通過(guò)對(duì)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(hào)區(qū)域的固溶時(shí)效態(tài)顯微組織、等效應(yīng)變及金屬流動(dòng)速度圖。鍛件1號(hào)區(qū)為輪毅輪緣，在等溫鍛造過(guò)程中最后充填成形。選取靠近下模邊緣和輪緣心部特征點(diǎn)進(jìn)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(kāi)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(méi)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(jì)的模具和潤(rùn)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(jì)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(shí)驗(yàn)載荷[ 02-07 10:05 ]

圖5-3為輪轂等溫鍛造時(shí)壓機(jī)自動(dòng)記錄下的載荷與仿真得到的載荷行程曲線。與計(jì)算機(jī)仿真得到的載荷行程曲線相對(duì)比，兩者基本吻合。計(jì)算機(jī)仿真中，鍛造所需要的載荷為1729T而實(shí)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(shí)，輪緣部位會(huì)對(duì)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(dòng)，載荷降低，而仿真過(guò)程中未考慮這個(gè)情況。鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)方案[ 02-07 09:05 ]

在通過(guò)基礎(chǔ)材料實(shí)驗(yàn)和有限元模擬獲得了合適的工藝參數(shù)后，進(jìn)行2A14鋁合金鍛件的等溫模鍛成形實(shí)驗(yàn)研究，在鍛造溫度為420℃，壓下速度為0.05mm/s時(shí)進(jìn)行鍛造，所需載荷較高，在鍛造行程為65mm時(shí)超過(guò)壓機(jī)加工能力，此時(shí)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(shí)充滿模腔壓下進(jìn)入輪緣充填階段其后載荷會(huì)急劇上升;行程為75mm時(shí)進(jìn)入輪緣充型階段，開(kāi)始充填模腔，為了控制壓機(jī)的負(fù)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(guò)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，可知由于機(jī)輪輪毅具有高筋薄壁的特點(diǎn)，金屬充填模腔的過(guò)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(guò)了90%。劇烈的變形程度會(huì)導(dǎo)致加工硬化程度急劇上升，導(dǎo)致成形載荷過(guò)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(shí)，模具的致冷作用也會(huì)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(duì)仿真結(jié)果影響可知，壓下速度為0.05mm/s時(shí)，鍛造溫度在420℃時(shí)，就超過(guò)了壓機(jī)載荷;當(dāng)鍛造

摩擦和潤(rùn)滑對(duì)輪轂等溫鍛造的影響[ 02-06 10:05 ]

在金屬加工過(guò)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(duì)不同的鍛件，不同的材料，不同的加工過(guò)程，潤(rùn)滑作用的機(jī)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(guò)程中的摩擦力，本身就是一個(gè)很復(fù)雜的難題。而且，在鋁合金等溫鍛造成型過(guò)程的潤(rùn)滑工藝中，具有潤(rùn)滑劑不能連續(xù)導(dǎo)入;潤(rùn)滑劑對(duì)制品外形、尺寸精度、表面質(zhì)量影響較大;同時(shí)要求潤(rùn)滑劑有助與鍛件脫模等特點(diǎn)。等溫鍛造潤(rùn)滑工藝的特點(diǎn)又決定了鍛造過(guò)程中潤(rùn)滑劑會(huì)發(fā)生流失、聚集，而這個(gè)過(guò)程是有限元模擬無(wú)法預(yù)測(cè)的。

速度對(duì)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(gè)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(huì)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(yán)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(shí)，鍛件的等效應(yīng)變數(shù)值接近，但

溫度對(duì)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(chǎng)的分布情況差異不明顯。這說(shuō)明鍛造溫度在400℃ -460℃范圍內(nèi)變化，對(duì)鍛件變形的應(yīng)變分布沒(méi)有明顯影響。在鍛件內(nèi)部取4個(gè)典型部位進(jìn)行點(diǎn)追蹤分析，取點(diǎn)位置見(jiàn)圖4-13所示。得到此4個(gè)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(gè)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(méi)有明顯差異。說(shuō)明變形溫度在此范圍內(nèi)變動(dòng)，對(duì)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(jìn)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(jiàn)圖4-11 (a)。隨著鍛造過(guò)程的進(jìn)行，在橫向未充滿時(shí)，應(yīng)變呈現(xiàn)類似墩粗過(guò)程中的X字形分布，坯料頂部開(kāi)始變形，見(jiàn)圖4-11 (b)。當(dāng)橫向充填完畢，作類似擠壓變形，各個(gè)部位應(yīng)變上升。這個(gè)過(guò)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(dòng)劇烈，變形開(kāi)始擴(kuò)

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(guò)程中發(fā)生的再結(jié)晶熱變形過(guò)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(shí)(

等溫壓縮試驗(yàn)過(guò)程[ 02-05 08:05 ]

1實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其原理熱模擬實(shí)驗(yàn)在中南大學(xué)Gleeble-1500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將對(duì)工程應(yīng)力、工程應(yīng)變、位移、溫度以及時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行記錄。通過(guò)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(shí)驗(yàn)試樣制備采用2A14擠壓棒材，分為兩個(gè)批次采購(gòu)，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。化學(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(shí)刻各區(qū)域的應(yīng)力分布情況。可以看出，隨著變形過(guò)程的進(jìn)行，應(yīng)力逐漸增大。從圖4-10(a)中可以看出，在擠壓開(kāi)始階段，累計(jì)應(yīng)力最大的區(qū)域?yàn)榕髁吓c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(dòng)，一部分向杯型外圈流動(dòng)。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