车轴径向锻造过程分析
轴的锻造工艺
轴的锻造工艺轴是机械设备中常见的零部件，它承载着旋转运动的力和扭矩，因此轴的质量和性能直接影响到整个机器设备的运行效果。
为了保证轴的质量和性能，轴的制造过程中的锻造工艺显得尤为重要。
本文将从轴的锻造工艺入手，探讨轴的制造过程及其工艺特点。
轴的锻造工艺包括原料的选用、预热、锻造、热处理和最终加工等环节。
在原料选用方面，通常选择优质的合金钢或不锈钢作为轴的原料，其含碳量、合金元素等成分需符合相应的标准要求。
在预热阶段，通过加热原料，使其达到适当的锻造温度，以保证后续锻造过程中的塑性和可塑性。
锻造阶段是轴制造中最关键的环节，通过冷锻、热锻等方式，将预热后的原料进行塑性变形，形成轴的初步形状。
热处理环节是为了消除锻造过程中产生的残余应力和组织缺陷，提高轴的硬度和强度。
最终加工环节则是对轴进行表面精加工，确保其尺寸精度和表面质量。
轴的锻造工艺具有以下几个特点：首先，锻造工艺可以提高轴的密度和织构，增强其力学性能，提高轴的承载能力和耐磨性。
其次，锻造工艺可以改善轴的晶粒结构，消除轴的组织缺陷，提高轴的硬度和强度，延长轴的使用寿命。
再次，锻造工艺可以降低轴的成本，提高生产效率，减少材料浪费，符合现代工业的节能环保要求。
总的来说，轴的锻造工艺是一项综合性的工艺过程，需要在材料选择、预热、锻造、热处理和加工等方面精益求精，以确保轴的质量和性能达到设计要求。
通过不断优化和改进轴的锻造工艺，可以提高轴的品质水平，满足不同工程领域对轴的需求，推动轴制造技术的进步和发展。
轴的锻造工艺是现代机械制造中至关重要的一环，它直接影响着轴的质量和性能。
通过精心设计和优化轴的锻造工艺，可以提高轴的力学性能、耐磨性和使用寿命，为机械设备的稳定运行和长期使用提供有力保障。
希望本文能够对读者了解轴的锻造工艺有所帮助，也欢迎更多的专家学者和工程师加入到轴制造技术的研究和实践中，共同推动轴制造工艺的不断创新与发展。
探究机车车辆的车轴锻造工艺
探究机车车辆的车轴锻造工艺作者：高玉斌来源：《科技资讯》 2014年第8期高玉斌（南车四方车辆有限公司山东青岛 266031）摘要：随着社会的发展和时代的不断进步，交通工具的技术水平逐渐提高，尤其是机车工具的制造和生产水平有了很大提高。
机车中车轴是重要的组成部分，是通过悬架和车架相连，其功能是传递车架（或承载式车身）与车轮之间各方向作用力的部件，因此需要高度重视其锻造工艺和质量。
本文主要以机车车轴的生产工艺为研究对象，具体从车轴锻造工艺方面展开论述，并就存在的问题提出合理化的建议和措施，以提高机车车轴的锻造水平和质量。
关键词：机车车辆车轴锻造生产工艺应用中图分类号：U26 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0000-00铁路运输业是国家大力扶持和发展的重点行业，关系着我国市场发展的空间和范围。
因此需要高度重视铁路运输业的发展状况，车轴是铁路机车车辆走行部的重要部件，其质量的好坏直接会影响到铁路运输的安全。
随着现代化社会的发展和时代的不断进步，交通运输业也在不断发展，传统的40钢车轴已经难以满足现代高速列车车轴的要求了，必须要提高车轴的强度，增强车轴的使用寿命，避免机车在高速运作中出现车轴裂纹等现象，严重威胁着铁路运输的安全和稳定，下面针对机车车辆生产中车轴的锻造工艺问题进行阐述和讨论。
1 机车车轴锻造工艺概述针对铁路机车车辆而言，车轴完全承担着车辆的荷重与自重，同时列车运行与停车过程也承担着车辆的制动力与冲击力，此外车辆的受力情况随着行驶状态的改变而改变。
因此，必须要提高机车车辆车轴的质量，以确保机车车辆行驶的安全性和稳定性。
1）车轴的原材料及锻后热处理必须达到既定的技术要求；2）车轴成型必须经轧制、锻造的塑性变形过程，提高车轴的力学性能。
目前，我国常用的车轴锻造工艺包括自由锻造工艺和径向锻造工艺，其中前者主要采用水压机，后者主要采用大型数控型径向锻造机。
例如，径向锻造机精锻工艺，就塑性成形原理而言，快锻液压机具有较大的锻造压力及径向锻造锤头具有较小的打击力，因此，快锻液压机具有较佳的锻透效果。
高速机车锥形空心轴的锤上径向锻造成型
图 ４是锤上 径 向锻 造成 型麒理 图 。锻模 （ 叉称 型砧 ） 放在 锻锤 的砧 座（ 画 出 ） 锻模 （ 未 上， 型砧 ） 的上模 （ 叉称上
型砧 ） 自由锻锤的打 击下可 以下 行打击坯料 至模具 闭台 ． 在
机械工程师 ２０ ０６年第 ７ Ｉ ６ 期 １３
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程为 ：
下 料一 １次加热 一 自由锻镦粗 、 冲孔一 ２次加 热芯 棒 拔 长一３次加热一 芯棒 拔长 一机 加工 通常， 把减 少 空心 坯料 外 径 （ 厚 ） 壁 而增 加 其 氏度 的
锻造 工序 称为 芯捧 《 ） 轴 拔长（ 图 ２ ， 以锻 造各 种长 筒 如 ）用 锻件 ：在 锻造 过程 中， 毛坯 受到 三 向不均 匀 的压缩 应 力 ， 个 压缩 变形 ｓ 和两 个伸 长变形 一 ：芯棒 （ ） ． 轴 拔长变 形和 拔长 一样 ． 使坯 料 截面 减小 而长 度增 长 ． 区别 的是用 窄心 坯料 拔长 ， 因此 是拔 长的一 种变 态工种 ． 同样存 在拔 长技 率和拔 长质 量 问题 。
锻造成型生产 的高速机车锥形空心轴锻件重量为 ３ ４ ｇ １ 。 ｋ 锥形 空 心轴 锻 件 采用 室 式 重油 炉 加热 ，每 次 每件 加
热 烧损率 为 ２ ， 连皮 为 ４ｋ。 ％ 冲孔 ｇ 老工 艺生 产 的锥形 空心 轴 锻件 ， 采用 ３ 次加热 ， 烧损和 连皮共 消耗材 料 ７ ｇ 加热 ４ｋ。
轴将 牵引 电机 的 动力传 送至 车轮 上 ， 使机 车高 速运 行 ， 是 高速 机车 三大 关键 技术 之一 。该 空 心轴 原生产 ］ 艺是 自 由锻一芯 捧拨 长 成型 ， 材料 利用 率 低 、 品合 格率 低 、 产 费 工 费时 、 后续 工 序 机加 工量 大 ， 产成 本 高 ， 生 不利 于 铁路 高速 机车 的国 产化
探究机车车辆的车轴锻造工艺
探究机车车辆的车轴锻造工艺发布时间：2021-07-13T11:47:51.850Z 来源：《中国建设信息化》2021年第5期作者：张志宇[导读] 随着经济社会的不断发展和汽车时代的不断进步张志宇中国中车大连机车车辆有限公司辽宁省大连市摘要：随着经济社会的不断发展和汽车时代的不断进步,交通工具的技术程度逐步得到进步,特别特别是重型机车交通工具的研发制造和设计技术程度已经有了很大幅度进步。
机车中的其车轴锻造是重要的组成局部,是经过传动悬架和执行车架直接相连,其传动功用主要是用于传送执行车架与传动车轮之间各一个方向互相作用力的重要部件,因而,需求高度注重其车轴锻造制造工艺和产质量量。
本文通过探究机车车辆的车轴主要缺陷提出合理化的对策倡议和处理措施,以提高机车传动车轴的机械锻造工艺程度。
关键词：机车车轴锻造制造工艺铁路交通运输业开展是一项国家大力扶持和引导开展的国家重点运输行业,关系着推进我国自主市场经济开展的宏大空间和应用范围。
随着我国现代化经济社会的快速开展和汽车时期的不时进步,交通运输业也在不时快速开展,传统的40钢柴油车轴已经难以完整满足我国现代高速铁路列车柴油车轴的运用请求,必需要不断加大柴油车轴的运用强度,加强柴油车轴的连续运用寿命,防止柴油机车在高速铁路运作中可能呈现振动车轴产生裂纹等不良现象,大力维护我国铁路运输的平稳和高效运装。
一.机车车轴的主要缺陷新制车轴的主要缺陷有:夹杂物严重不易聚集、残余的晶粒疏松、缩孔、未完全切割殆尽的小孔缩管、晶粒粗大、锻造形成裂纹、热处理形成裂纹、发纹,有时也可能会直接生产黑色白点。
在役战中车轴的主要两个缺陷:疲劳度和裂纹，压装部位裂纹。
据统计,车轴和齿轮液压阀元装件等焊接部位的横向焊接带有裂纹95%以上都分别主要呈现在近或远间隔位于车轴内部外缘(10~35)mm 和近或远间隔位于车轴外部内缘(5~30)mm的两个横向焊接维护带上的裂纹风险区内,并且多数特殊状况下都是裂纹属于存在风险性较大的间隔车轴内部横向外缘焊接带的裂纹[1]。
车轴径向锻造过程分析
径 向锻 造 机 （ 称 精 锻 机 ） 一 种 多 锤 头 、 效 简 是 高
率 的 锻 压 设 备 ， 于 碳 钢 生 产 时 ， 锻 锤 径 向 闭 合 尺 用 在 寸 允 许 的 范 围 内 ， 以 一 次 成 形 。 向锻 造 具 有 以 下 可 径
锤 头 “ 冲加 载” 率 高 ， 低 金属 的内外摩 擦 系数 ， 脉 频 降 变 形 更 均 匀 。 精 锻 机 生 产 的 车 轴 表 面 质 量 高 ， 寸 用 尺 精 度 好 ， 处 理 各 项 性 能 指 标 好 ， 此 国 内 外 多 采 用 热 为
加 载 过 程 中 金 属 分 别 向 上 凸 模 型 腔 内流 动 ，第 二 加 载 过 程 中 金 属 先 将 上 凸 模 中 除 梯 形 凸 台 的 其 他 部 位 充 满 ， 从 梯 形 台 底 端 不 断 向顶 端 填 充 ， 到 金 属 完 后 直
全 充满 凸 台。
【】 黄 光 法 ， 高 用 、 ２ 林 大挤 压 比铝 型 材 挤 压 过 程 的 数 值 模 拟 【】 国 Ｃ、 中 有 色 金 属学 报 ，０ ６ （ ） ８ ． ２ ０ ，５ ： ９ ８
关 键 词 ： 械 制 造 ； 向 锻 造 ； 轴 ； 移 线 法 机 径 车 滑
中 图 分 类 号 ： Ｇ３ ６２ Ｔ ｌ ．
文 献 标 识 码 ： Ｂ
１ 引 言
横 向 流 动 ， 高 轴 向 的 伸 长 率 ， 少 和 消 除 坯 料 横 截 提 减
面 内 的 径 向 拉 应 力 ； 次 锻 打 的 的 变 形 量 小 ， 形 区 每 变 小 ， 属 移 动 的 体 积 也 很 小 ， 大 地 减 小 了变 形 力 ； 金 极
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文 章 编 号 ： ６ ２ ０ ２ （ ０ ７】 １ ０ ３ － ３ １ ７ — １ １２ ０ ０ — ０ １ ０
铁道车辆车轴锻造及热处理技术
铁道车辆车轴锻造及热处理技术摘要：介绍了铁路车辆50钢车轴的锻造、热处理主要工艺流程，重点阐述了车轴在锻造与热处理工艺中所采用的技术及设备。
关键词：50LZ钢；车轴；锻造；热处理车轴是铁路车辆运行部门的重要组成部分，其质量状况与铁路运输安全直接相关。
自中国成立初期以来，铁路车辆一直使用40钢轴。
由于钢轴的疲劳强度低，其使用期限短，轴压缩部件容易产生横向裂纹，不能满足目前高列车速度和大体积的发展要求。
为满足铁路发展的需要，铁道部根据国内物资，生产设备和技术实力，指定LZ50轴钢（以下简称50钢）钢坯作为铁路提速车专用轴，并参考一些先进国家的车轴化学成分和技术。
在锻造过程中锻造需要钢坯，液压锻造和其他先进的锻造装置。
在50钢轴热处理过程中，需要两个正火和一个回火过程。
在我国某工厂轴生产项目的设计中，采用上述新技术，配备国内先进成熟的设备，积累了一定的经验，以改善未来的轴生产工艺。
一、50钢车轴锻造及热处理工艺流程车轴锻造工艺流程：轴坯锯切下料→轴坯加热→车轴锻造→车轴热矫直及打钢字→车轴锻后冷却→车轴锯切两头车轴热处理工艺流程：车轴一次正火加热→车轴一次空冷→车轴二次正火加热→车轴二次空冷→车轴回火→车轴回火后冷却→车轴铣端面及取样做金相和机械性能试验（对带试棒的车轴）二、车轴制造、检验和试验标准比较现在国内铁道客货车车轴一般采用TB/T2945-1999。
该标准等效使用AARM101-1990，其中规定了车轴钢化学成分、机械性能、微观组织、热处理方法、探伤验查、验收和记录等，还规定了二次正火和一次回火的热处理工艺。
EN13261-2010规定了EA1N、EA1T和EA4T3不同材质和工艺车轴的化学成分、机械性能、微观组织、疲劳性能、几何尺寸公差、超声波探伤、残余应力以及防护标记，并给出了检测方法。
其中，EA1N和EA1T材料成分相同，为碳素钢，EA4T为合金钢；EA1N进行正火处理，EA1T和EA4T进行淬火处理。
货车用车轴机械加工工艺分析
关键词]货车；车轴机械；加工在加工货车用车轴过程，要重视合理的运用加工方式，以此才能全面掌握有效的加工工艺，本文从加工准备流程、加工过程等方面对其相关的工艺进行了阐述。
1产品的工艺准备流程1.1工艺准备的基本任务工艺准备工作计划的有效制定，主要包括下面几个方面。
首先，工艺准备工作内容的确定，以及工作量和周期的拟定。
其次，把生产部门和工艺部门之间的详细分工情况确定下来。
再次，确保产品的加工符合产品设计中规定的技术基础，促使废品率和返修率能够减少。
1.2工艺准备的工作程序工艺准备的工作程序，若是在划分上依据时间序列，工作性质以及工作内容的话，通常是可以具体分成以下三个阶段。
首先，第一个阶段是对产品结构工艺性和工艺调查情况的合理审查。
其次，工艺设计又包括三个小的方面，分别是提出工艺装备任务书，工艺装备设计、工艺文件的整体编制工作。
最后一个环节具体包括产品试制及鉴定，工艺整顿、工艺产品总结、订货及验证这几个方面。
2货车用车轴机械加工过程分析首先，加工货车的车轴过程中，毛坯车轴先进行自动加工，同时在这里把定位成孔这道工序完成。
然后把定过尺的车轴周身部分直径和整体长度确定下来，后面加工的时候无需再做大的调整。
其次，进行毛坯车轴自动控制加工的时候，应该做好组装，精车，轴颈、磨削、滚压这几道重要工序，进而促使车轴能够整体上满足设计需要。
最后，根据加工的精度情况，实施分机床流水的工作，把精车作业拿到数控的机床上，必须注意的是，需要给后面的加工留有余量。
2.1确定夹装方案车轴在进行加工以前，先按照货车车轴的基本需要，在车轴实施定位，将加工工艺和参数设置好，再给数控机床当中使用托架夹。
给车轴装好夹以后，使用定位好的口，并把这口作为标准的位置，这样就使数控机床的后端和前端都是相同的活顶尖。
但是机床的中部因为缺少托架夹，所以要想完成车削的工序，必须是分别进行，先去车削一端，再去车削另一端。
实行车削的过程中，车轴前面和拨叉前处的间隙要注意一下，预防顶尖孔变深，致使加工的精准度变低。
高速列车车轴锻造工艺流程
高速列车车轴锻造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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在进行高速列车车轴锻造之前，需要开展一系列细致的准备工作。
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【参 考 文 献 】
义模具的接触表面， 须要修改。为减少麻烦， 可直接 在 Ｍａｒｃ 软件中造型。
（ ２） 多向加载时的金属流动方式比较复杂。第一 加载过程中金属分别向上凸模型腔内流动， 第二加 载过程中金属先将上凸模中除梯形凸台的其他部位 充满， 后从梯形台底端不断向顶端填充， 直到金属完 全充满凸台。
３ ． Ｊｉｎｘｉ Ａｘｌｅ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ ， Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１ ， Ｓｈａ ｎｘｉ Ｃｈｉｎａ ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ ： Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ｆｏｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ＲＤ２ ａｘｌｅ ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｏｒｇ－ ｉｎｇ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｒｇｉｎｇ ｃｒａｆｔ ａｎｄ ｒａｄｉａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｓｅｄ ｗｉｔｈ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｓｌｉｄｉｎｇ ｆｉｅｌｄ ｃｏｄｅ ａｎｄ ｄｏｉｎｇ ａ ｓｐｅｅｄ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｄｉａｌ ｆｏｒｇｉｎｇ ｄｅｆｏｒｍｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ ： Ｒａｄｉａｌ ｆｏｒｇｉｎｇd Ａｘｌｅ d Ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ
ＦＯＲＧＩＮＧ 锻 造
文章编号： １６７２－ ０１２１（ ２００７） ０１－ ００３１－ ０３
车轴径向锻造过程分析
李艳萍 １， 张治民 ２， 武月英 ３ （ １．中北大学 材料工程系， 山西 太原 ０３００５１； ２．山西省精密成形工程技术研究中心， 山西 太原 ０３００５１； ３．晋西车轴股份有限公司， 山西 太原 ０３００５１）
３１
ＣＭＥＴ 锻 压 装 备 与 制 造 技 术 ２００７ 年第 １ 期
锻 造 ＦＯＲＧＩＮＧ
２．１ 坯料的选用 国产车轴坯料多采用 ４
５０ 钢 ， 规 格 有 ２３０ ×２３０，
１５° １
２６０ ×２６０， ２８０ ×２８０ 的 轧 制
方坯。
２．２ 坯料加热
３
２
采用环形加热炉 （ 图
２） 进 行 加 热 时 ， 每 ６°布 一 图 １ 径向锻造过程示意图
３ 车轴径向锻造工艺 根据铁—碳平衡相图和再结晶立体图， ５０ 钢车
轴 始 锻 温 度 为 ９５０℃～１１５０℃， 终 锻 温 度 不 小 于 ８００℃。锻造过程绝大多数工步采用“圆→圆”变形。
以 ＲＤ２ 轴 为 例 （ 图 ３ 为 锻 件 图 ） ， 锻 造 时 先 由 Ａ 夹头夹持 ２３０×２３０×１３００ 的 坯 料 ， 以 ２５５ 倒 棱 ， 随 后 从中间下锤以 "２２０ 滚圆， 再依次锻打右半轴 "１８８、 "２１０、"１５０（ 图 ４） ； 然 后 传 递 由 Ｂ 夹 头 夹 持 ， 再 锻 左 半轴， 也是 以 ２５５ 倒 棱 ， 随 后 从 中 间 下 锤 以 "２２０ 滚 圆， 再依次锻打左半轴 "１８８、"２１０、"１５０。值得注意 的是， 需保证 "１８８ 尺寸的一致性。
研究
精锻机来生产车轴。 ２ 车轴锻造生产条件
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（ １） 应 用 ＡｕｔｏＣＡＤ， ＵＧ 或 Ｐｒｏ ／Ｅ 等 软 件 造 型 导 设计模具时， 应使拐角不圆滑处尽量圆滑相接。
入 Ｍａｒｃ 后， 有些复杂的实体表面无法直接转化成定
构造出整个滑移线场后， 根据边界应力条件便 可确定场内任意一点的应力状态。取区域 ＡＢＣ 进行 受力分析， 如图 ７ 所示。根据滑移线上求合力公式可 计算出 ＡＣ 线上作用的合力分量 ＦＸ′和 ＦＹ′， 在 ｙ 方 向受力平衡可得：
Ｙ Ｘ′ Ｂ
Ａ
Ｐ Ｃ
Ｙ′ Ｘ
图 ７ 受力分析图 Ｐ＝! ２ （ ＦＸ′—ＦＹ′） 式中： Ｐ— ——在所研究单位厚度平面上的打击力。 锤头的打击力是沿着轴线各个截面上打击力的 总合。
技术指标是： 四锤头， 每个锤头的额定打击力为 ６００ｔ， 额定功率为 ３２０ｋＷ， 锤头每分钟锻打次数为 ３１０ｍｉｎ－ １， 锤 头 主 要 变 形 工 作 面 为 １５°， 夹 头 （ 操 作 机） 的进料速度为 １～５００ｍｍ ／ｓ。 ２．４ 冷却
采用缓冷装置， 运动节拍可依照锻造节拍调整。
ｄ１０ ｎ９
ｎ３
ｎ１０
ａ′３ ｎ２
ａ２
ｃ１０
ｃ２ ａ′２ ａ１， ｂ１， ｃ１
$ ４
－
θ
４ 构建径向锻造变形过程滑移线场和速端图
图 ６ 径向锻造的速端图
３２
ＣＭＥＴ 锻 压 装 备 与 制 造 技 术 ２００７ 年第 １ 期
"１５００＋２ "２１００＋２ "１８８０＋２
Ｖ０
ＦＯＲＧＩＮＧ 锻 造
４．１ 滑移线场的矩阵方程 图 ５ 所示的滑移线场模式中， 由于初始滑移线
的列向量未知， 是一个间 接 型 问 题 ， 设 ＡＪ 线 为 初 始 滑移线， 它的曲率半径向量为 Ｘ。根据滑移线场的几 何条件构造出矩阵方程为：
（ Ａ－ Ｉ） Ｘ＝０ 式中： Ａ— ——基本矩阵的运算结果。
解该方程， 便可求得初始滑移线的曲率半径列 向量， 从而构造出整个滑移线场。 ４．２ 确定锤头打击力
６ 结束语 通过用滑移线法对径向锻造变形过程分析， 为
５０ 钢 车 轴 的 锻 造 ， 和 其 他 材 料 的 车 轴 锻 造 ， 以 及 不 锈钢和高速钢锻造提供了参考。
【参 考 文 献 】 ［１］ 刘润广．锻造工艺学（Ｍ）．哈尔滨工业大学出版社， １９９２－ ０４． ［２］ 中国机械工程学会锻压分会．锻压手册（ Ｍ） ．北京： 机械工业出版
（ ３） 多向加载时凸凹模的圆角处应力比较集中，
［１］ 乔 中 莲．履 带 板 挤 压 成 形 工 艺 研 究［Ｄ］．中 北 大 学 硕 士 学 位 论 文 ， ２００６：１５．
［２］ 黄 光 法 ， 林 高 用．大 挤 压 比 铝 型 材 挤 压 过 程 的 数 值 模 拟［Ｃ］．中 国 有色金属学报， ２００６， （ ５） ：８８９．
优点： 多方向同时锻打（ 图 １） ， 能有效地限制金， 尺寸
精度好， 热处理各项性能指标好， 为此国内外多采用
收稿日期： ２００６－ １１－ １０ 作 者 简 介 ： 李 艳 萍 （ １９６９－ ） ， 女 ， 工 程 师 ， 硕 士 生 ， 从 事 材 料 精 密 成 形
ＪＩＡ Ｊｉａ， ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉｍｉｎ， ＣＨＥＮＧ ＭＥＩ （ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ， Ｔａｉｙｕａｎ ０３００５１， Ｓｈａｎｘｉ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｖｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐａｒｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｏｓｓ ｍｕｌｔｉ－ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｌｏａｄ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｍｓｃ．ｍａｒｃ ｗｉｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔ ｓｔｒｅｓｓ， ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｌｏｗ ｒａｔｅ ｃｈａｒｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｒｕｌｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｆｌｏｗ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｐａｒｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：Ｍｕｌｔｉ－ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｌｏａｄ ｆｏｒｍｉｎｇ； Ｔｈｅ ｃａｖｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐａｒｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｏｓｓXＮｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
部应力状态影响较大， 增大变形程度， 会使坯料表
层的静水压力减少， 心部的静水压力增加， 为了使心
部的拉应力不致太大， 变形应在 ｈ ／ａ≤３ 下进行。
在实际生产中， 控制变形量的工艺参数为轴向
进给量 ΔＬｉ， 应保证：
ΔＬｉ≥
０．０４Ｄｏｉ ｔａｎα
式中： Ｄｏｉ— ——坯料初始直径； α— — — 锤 头 工 作 面 倾 角 。
支料， 加热炉分为预 热 区 、加 热 区 和 保 温 区 ， 将 坯 料
装满炉子时， 共有 ５５ 支料， 可以连续生产， 生产时要
求保温区炉温小于 １２５０℃。
均热区
加热区
出料口
３０° 进料口
预热区
图 ２ 环形加热炉
２．３ 锻造 以 型 号 为 ＳＸ－ ３２．４０ ／６０Ｂ 的 精 锻 机 为 例 ， 主 要
为了得到较好的表面质量， 应减小摩擦系数， 在
锻造过程中采用水喷雾去除氧化皮的方法。
５．２ 变形程度对变形过程的影响
衡量变形程度的一个指标是 ｈ ／ａ， ｈ ／ａ 值越大，
变形程度越小。变形程度的增加会增加坯料的锻透
性， 增大塑性区面积， 同时会使锤头打击力显著增
"ｌｉ
加， 锤头总的打击力 Ｐ＝ ｐｉｄｘ。变形程度对坯料心 ０
相对应的速端图， 如图 ６ 所示。滑移线场与速度场是
相容的， 图 ５ 所示的滑移线场是一个动可容场， 由此
滑移线场得出的解为上限解。
#Ａ ａ Ｂ
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