外文翻译—轮毂模锻的新锻造工艺

1、关于轮毂模锻的新锻造工艺摘要：目的：研究的主要目的是在三片锻件锻压（TSFP）中做一个新的无焰的轮毂件的成形 工艺。假定新工艺的锻造过程会比应用于典型锻造机器的更有效。设计方法：新工艺的设计是基于有限的模拟元素法与三维应变状态的假设。主要用 于分析计算物质流运动学和进程加载参数。实验研究也得出夹紧载荷对成形负荷在 功能上的依赖。并在分析的基础上，成形摸索出轮毂下降锻造在TSFP上的过程。研究结果：研究结果证实了毛边TSFP轴向腔锻造轮毂形成过程的可能性。限幅轮 毂锻件成形过程的主要参数是：允许破坏比和互惠关系的形成和夹紧力。研究限制：进一步的研究确定不同类型的材料和图式形成 TSFP力参数的范

2、围内被 认为是目的。对形成不同类型的产品过程的工作分析，是为了对锻压中可能形成的 下降锻件分类，而将其审查处理。实际运用：与锤上模锻工艺相比，新的成型工艺体现的主要优势包括：时间和精力 的减少，模锻重量和加工量的降低，材料消耗的降低。创意：新工艺锻造与轴向置换形成的轮毂已完成。在 TSFP成型工艺设计过程中提 供重要参数。成形工具的各力之间的关系也被确定。关键词：塑料成型，轮毂模锻，TSFP。1. 引言轮毂型锻件往往通过在锻锤或压力机上的落锤锻造方法来实现。由于重量降低 的必要性，这些锻造类型往往是由铝合金制造。而且这些合金零件的成形是一个特 定的过程，它和钢成型工艺不同。铝合金属性应用在成形

3、参数范围内大的可变性导致设计过程中的一些困难。大 多数铝合金锻件锻造过程中使用闪光灯的手段。锻造几何复杂程度决定了应用于模 具的加热和类型的数量。一个包含肋的复杂几何图形的锻件锻造，需要一个精确的 预成型，锻件的锻造预成形的压痕，接下来，在损害除和重新加热后它们形成了锻 造压痕。在成型工艺不太复杂的一些小型系列锻件中，预成型压痕中的应用通常被 省略。预成型操作是形成与底部填充几毫米的压痕。消除损害和加热后，最终形成 同样的压痕。瓶坯在锻件扩大的情况下，很少使用，尽管获得他们很困难。对于预 成型的材料，扩大和滚动压痕是不适用。这种类型的操作导致材料的温度快速降低 和作为一个同时旋转锻造的结果的重

4、叠创造。正因为如此，以棒材成形并和锻造节 接近最大的工件将被使用。在一般的铝合金锻件的制造成本中材料成本的重大意义导致成形技术现代化的 主要方向旨在为材料的节能寻找解决方案。在拉长锻件的情况下，有效的解决方案 可能是三片锻件锻压 （TSFP ）的应用。这一压锻配有三个独立的滑片，在液压缸 驱动的情况产生运动和力。这些滑片中的一个在垂直方向移动，其他两个在水平方向移动。这一 TSFP设计使得它对形成拉长锻件在选定的领域和轴向腔加厚有用。 由于这些可能性，棒材的大小调整了可以按要求使用的柄节拉长锻造。某些类型的 拉长锻件最终可以在一个锻压工作周期内形成。一个有关这种类型锻造的例子是本 文中轮毂模锻

5、中对TSFP形成过程的描述。2. 轮毂模锻新技术设计的选择方面2.1锻造技术的运用图1包含锻锤上形成的轮毂的形状和尺寸。模锻是由AICu2SiMn铝合金构成。表1给出了该合金的化学组成。作为负责锻造图的一部分，图1是一个圆截面尺寸？45x115毫米的棒材，线 的模式中双点划线和合括号内的尺寸涉及最后一部分。图1.锻锤锻造的轮毂，倾向角7 °，未标注半径为R3表1 AICu2SiMn合金的化学组成成分（）SiFeCuMnMgCrN厂ZnTiInneHai0.7-0.71.8- |0.4-0.4-0.20.10.20.10.1其余1.2 12.60.80.85图1为锻锤上形成的轮毂的形状

6、和尺寸。模锻是由AICu2SiMn铝合金构成,表1给出了该合金的化学组成a)fe)c)巳）0图2轮毂锻造成形过程中的锻锤上的其他阶段：a）要求，b）缩锻，c）锻造预成型的压痕,d）锻成形压痕，e）最终锻件，f）锻片作为负责锻造图的一部分，图1是一个圆截面尺寸？45x115毫米的棒材，一个 典型的讨论锻锤锻造工艺的模式包括以下几个阶段（图2）： |最初的棒材要求的圆形截面的缩锻 （图2 b）；锻造预成形的压痕（图2 c）；锻造形成的压痕（图2 d ）；锻片削减。2.2基于TSPF式的模锻设计轮毂模锻锻造工艺的出现可以随着时间和材料的消耗而被评估。为了降低制造 成本，讨论锻造的成形过程可以在 TS

7、FP中进行。在TSFP中可能形成的轮毂模锻 的新形状和尺寸已被设计出来（图 3 ）。锻造设计引入的差异，降低它的重量与在 锻锤上的重量比较如下：由于精确的工具指导而具有更小的工艺裕量；省略锻造倾向；考虑两个轴向空腔形成锻造的形状还加入了缩短部分的工艺裕量。两端部分别等于？38mm和？42mm 的直径由于太大而无法通过压痕的缩锻方法来实现这一过程。直径？20.5mm的棒材按要求使用，这是相当于图1中锻造缩颈部分的直径，圆柱压痕 D/d01.5的缩锻 条件已大大超出（D 压痕直径，d0 基准直径）8,9。正因为如此，缩锻在TSFP 上的形成直径假设为？24mm。使用相同的直径基准，锻件端部的缩锻率

8、不超过2.6。 这些几何参数满足缩锻过程的限制条件，而保证了稳定性。在锻造设计中辘状的缩 短部分被改为圆柱形，这大大提高了压痕中基准位置的稳定性。对于这个锻造设计，应使用直径为？24mm长度155mm的棒材基准形式。2.3在TSFP锻造过程中的受力在成形过程中非常重要的技术参数是成形力，尤其是TSFP上的10勻4。在水平和垂直的力量值关系不足的情况下，因为模具之间的挤压材料而需要使用闪光片。 因此，进行了实验研究，在其中自由镦粗的圆形型材之间的形成和空间力量的依赖 被确定为一方的情况下。此实验测量水平力（顶锻力）Fh和夹紧模具垂直力Fv,考虑限制情况而没有用到闪光片。图 4得到的为数据结果。以

9、圆点标注的测量点显示 线性相关性。从实验的近似线性方程的结果中得到以下的关系：(1)Fv =1.411* Fh ，这是限制条件下的分析情况（图4中的线段）IflU图4.在TSFP下的棒材一边无缩锻情况下的顶锻力与模具夹紧力这意味着，模具间距力Fs是40 %左右，比水平力Fh更大。但是，应当注意到， 在工艺流程的设计过程中一定的安全系数应给予考虑和垂直力 Fv应取比由方程（1） 确定的值更大。2.4有限元模型一个新的轮毂模锻制造技术的设计是有限元模拟的基础上进行的。考虑到理论成果，设计工具和过程力参数已给定。AICu2SiMn材料模型是根据修改后的逆计算 方法得出的。利用他们的结论，得到等式（2

10、）（描述流动应力和应变参数之间的关 系）：crp = 3右93 十曲.j M 七）计0叫 exp（-0,00364 t）其中：£等效应变值，1：应变率【1/S】，t 温度【°C】。在对材料进行热模锻造中的摩擦条件：用一般摩擦模型描述的铝一工具钢，假 设擦系数m= 0.5。对物质流动学及其标准和成形力的过程进行了分析。3. 结果说明图5为有限元模拟方法获得的锻造过程的最后阶段的形状，计算确认了工艺过 程和工具设计的正确性。此次设计的锻造工艺已以实验的方式得到验证。在这项研究中，夹紧力等于 500kn，成形力等于200kn。轴向腔中的水平压力已由有限元计算得出。然而，间 距力由

11、方程（1）计算出，因为间距力的总和由两水平压力得到。实验的结果中， 得到适当形状且无缺陷的模锻（图 6 ）。应用技术提高了在这个过程中经济因素是由于具备以下优点： 由于镦缩锻，预成型和闪光削减的消除降低了消耗精力，时间和工作量；由于更小的工艺裕量和轴向腔的形成，减少了重量超过34 %的锻造，减少了加工时间；由于上述优势和毛边切割减值损失超过 71 %而使材料消耗减少62 %以上，并使 与标准直径缩减连接在一起的切割生产率得以增加；由于较小的模具总体尺寸和闪光削减操作的消除而降低了工具成本。lie 100Tiimc 7.(H0a*0XAngle! OlOOOe+OOOo474023331III&

12、#39;"62.01909450L43EOL576794T oial Equivalent PlaslK Strain图5.具有同等的应力分布的轮毂模锻部分有限元数值模拟结果图6.实验获得的模锻轮毂4. 结论在TSFP上实现有效的成形过程式可能，而且比在其他机器经济有效性更好。 TSFP应用允许典型的拉长，加厚，并在这些部位的两端的锻件轴向腔内锻造。研 究的结果提出表明，相互位置间的力关系，特别是成形工具所造成的位置。这些力 值之间的关系决定了压痕的精确填充，特殊工具的正确夹紧。在分析缩锻工艺过程 中，有人说模腔力比缩锻力大约1.4倍。这种情况是假设的成形质量锻造的力参数 确定的基础

13、，缩锻工艺是锻造主导。基于TSFP锻造上轮毂模锻提出的成形过程，应当指出，取得良好的经济有效 性是源于TSFP的许多优势。首先，锻造两边成形的加厚和空洞的可能性允许应用 的工艺裕量比其他进程较低。除了节省材料，它使得加工时间显著下降而增加了模 锻件的力学性能。此外，这个过程是实现了在一个压锻工作周期不使用闪光，从而 降低了时间和能源消耗。额外成本降低是使用较小直径的标准件，从而导致物质损 失和运行时间的减少和增加工具的耐久性收费获得的。参考文献1 A. Gontarz , W. Weroski锻造铝合金技术和理论方面，由卢布林科技大学主编(卢布林2001年在波兰)。2 H.吉村，K.田中，铝和钢的精密锻造，材料加工技术69 ( 1997) 90-94。3 N . Bay，冷成型铝状态的艺术，材料加工技术 71 (1997) 76-90。4 W. Weroski，A. Gontar