船用长轴类大锻件锻造工艺方法研究

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大锻件第7部分大型锻件的特殊锻造方法

大锻件第7部分大型锻件的特殊锻造方法大型锻件是指尺寸大、重量重、形状复杂的锻件。

由于大型锻件具有体积大、重量重、形状复杂等特点，对于传统的锻造工艺来说存在着很大的挑战。

为了解决这些问题，人们不断探索和发展出一系列特殊的锻造方法，以满足大型锻件的生产需求。

一、自由锻造自由锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。

它适合于大型锻件，尤其是体积大、重量重、形状复杂的锻件的生产。

自由锻造的基本原理是根据锻件的形状要求，将锻坯放在锻模上，通过锻造机械的压力和动力，使锻坯按照模具的形状进行变形。

自由锻造可以通过调整锻造工艺参数实现锻件的多次锻造，从而获得更为复杂的形状。

二、环形锻造环形锻造是一种通过多次锻造来改变锻件截面形状的方法。

它适用于大型环形锻件的生产，如大型轴类、轮缘等。

环形锻造的基本原理是将锻件放在由专用模具构成的环形锻造机上，通过连续的多次锻造和轧制，使锻件的截面形状逐渐变化，最终获得所需的形状。

环形锻造可以使大型锻件的断面更加均匀一致，减少缺陷和残余应力，提高锻件的力学性能。

三、多次锻造多次锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。

它适用于大型锻件的制造，特别是形状复杂、要求苛刻的锻件。

多次锻造的基本原理是通过多道锻造工序进行，每道工序都进行一次锻造和调整，最终获得所需的锻件形状和尺寸。

多次锻造可以使大型锻件的组织更加均匀细密，减少缺陷和残余应力，提高锻件的强度和耐磨性。

四、挤压锻造挤压锻造是一种通过挤压和锻造的双重作用来改变锻件形状的方法。

它适用于大型锻件的生产，特别是管状、圆柱形、圆锥形等形状的锻件。

挤压锻造的基本原理是通过将锻坯放在模具中，在其中一点上施加挤压力，使锻坯变形并修正形状。

挤压锻造可以提高大型锻件的密实度和结构均匀性，改善锻件的力学性能和表面质量。

五、热锻与冷锻结合热锻和冷锻是大型锻件常用的两种锻造方法。

热锻适用于大型锻件的制造，特别是对于高温锻造生产来说。

冷锻适用于大型锻件的制造，特别是对于低温条件下的锻造生产来说。

轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理研究的开题报告

轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理研究的开题报告一、选题背景轴类大锻件是航空、航天、汽车、机械等领域中重要的组成部分。

其主要特点是尺寸大、形状复杂、性能要求高，因此其制造工艺较为复杂。

目前，轴类大锻件的制造工艺主要包括锻造、轧制、挤压等多种工艺方法。

其中，锻造是最常用的方法。

然而，目前国内针对轴类大锻件锻造工艺方法及成形机理的研究仍然不够充分，相关工艺参数的选取和优化还存在诸多问题，因此有必要对其进行深入研究。

二、选题内容本研究拟针对轴类大锻件的锻造工艺方法及成形机理进行研究，主要内容如下：1. 探索轴类大锻件的锻造工艺流程，包括材料选取、预热处理、锻造温度、锻造速度等工艺参数的选取和优化。

2. 对轴类大锻件的成形机理进行研究，探索其内部应力的分布规律及其对成形过程及性能的影响。

3. 通过实验研究，探讨不同工艺参数对轴类大锻件成形质量的影响。

4. 借助有限元分析等数值模拟方法，对轴类大锻件的成形过程进行模拟和分析，为进一步优化工艺提供参考。

三、研究意义轴类大锻件具有重要的应用价值和经济价值，其制造工艺的优化和改进有着重要的意义。

本研究将有助于：1. 深入探索轴类大锻件的锻造工艺流程，优化其工艺参数，提高锻造效率和质量。

2. 对轴类大锻件的成形机理进行研究，掌握其内部应力分布规律及其对锻造质量和性能的影响，减少质量问题。

3. 通过实验和模拟方法，提高对轴类大锻件的理解和认识，为其制造提供有效的技术支持。

四、研究方法本研究采用实验和数值模拟相结合的研究方法。

实验研究方法包括材料性能测试、工艺参数优化、质量评估等；数值模拟研究方法包括有限元分析等。

五、预期成果1. 完成轴类大锻件的锻造工艺流程研究，确定不同工艺参数对成形质量和性能的影响。

2. 探究轴类大锻件成形机理，深入了解其内部应力分布规律及其对成形质量和性能的影响，为优化工艺提供参考。

3. 建立轴类大锻件的数值模拟模型，通过数值模拟探索其成形过程及其影响因素。

大型轴类锻件的特殊锻造法

大型轴类锻件的特殊锻造法
刘助柏;倪利勇;刘国晖;张勇军
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】2006(017)008
【摘要】利用水平V形砧锻造法,通过有效控制锻件的纤维流向,改善轴类锻件力学性能的异向性,实现轴类锻件的等向锻造,创造普通锻造法无法达到的特殊锻造效果.定性物理模拟实验证明了水平V形砧锻造法是控制轴类锻件力学性能的有效工艺手段.
【总页数】3页(P877-879)
【作者】刘助柏;倪利勇;刘国晖;张勇军
【作者单位】燕山大学,秦皇岛,066004;燕山大学,秦皇岛,066004;燕山大学,秦皇岛,066004;北京科技大学,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TG316
【相关文献】
1.极限锻造法和宽砧拔长法在大型船用锻件上的应用 [J], 张明;史翔炜;邓军;常红;潘晓东
2.新FM锻造法在大型轴类锻件生产中的应用 [J], 张华;石明;王建
3.轴类大锻件心部压实锻造法的模拟实验与有限元分析 [J], 孙捷先;方芳;范涛
4.大型钢锻件的新锻造法——FM锻造法 [J], 戚保华（译）
5.42CrMoA大型轴类锻件R面埋藏缺陷分析 [J], 薛永盛;杨晓荣
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超大型轮机主轴锻造

毛刺，而冲孔毛刺部分及其本身的凸料可以缓解芯棒拔长时冲孔冲出面，即芯棒尾端坯料的凹心问
题；此外，在坯料的芯棒拔长下料工序时采用宽上平下ｖ砧，而宽砧拔长时相对砧宽比的增加亦可减轻法兰端头凹心情况。
长所用芯棒留为空心，目的是可通水以保证芯棒工作温度，避免其因温度升高而使强度降低不能满足使用要求。由于出水管是与现有芯棒配合使用的，因此同样存在长度不够的问题。而该问题将会导致芯棒冷却水无法顺利排出，大量冷却水直接流入正
应特别注意偏心问题，锻造过程中精细控制，并通过微调压下量的方法尽最大努力将偏心问题降至最低；二是用操作机和天车配合作业，减小天车独立
２０１４在第６总１６２期）
ｙｚ，ｊｓ＠ｃｆｈＬｃｏｍ
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使用要求的芯棒才能继续进行生产。（３）坯料拔长易产生较大偏心，影响锻件尺寸精度。由于坯料长度尺寸较长，芯棒拔长时受压下量及坯料温度均匀性问题的影响，不可避免地会存
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现有进、出水管长约８１ＴＩ，坯料成品长１０ｍ，
２解决措施
（Ｉ）法兰端面占料和凹心问题
其长度不够，采用焊接加长进、出水管使芯棒和进、出水管总长大于锻件总长１．５ｍ为宜。
作业的不稳定性；三是为锻件法兰直径部分适当留量（约１００ＩＴｌｍ左右），保证在一定偏心范围内时锻件尺寸不至于超差。

大型船用曲轴曲柄弯锻成形的工艺分析

因素。
！２１年第１期热处锻铸造 ■ ００１
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ｃ为该处工件成形质量的指标，即：
Ｃ＝３（）３
（）图５中Ａ图示曲臂内侧２４Ｄ为处成形工件与锻
时，Ｃ＞；６：２ｒ３Ｏ，７０ｍ时，Ｃ０，均不满足要求。故ａ＞
选６＝７ｒ６０ｍ。ａ表１
６／ｕｎｎ６０２６０７７０２Ｃ１０７．Ｉ６Ｏ２Ｊ５０２５．０
３．工件的成形缺陷及质量评价指标
件图问的最大凹陷量。当Ａ＞０时，将造成该处加工Ｄ
余量不足。定义Ｃ为该处工件成形质量的指标，即：
ｃ＝（）４
图４坯料（左）与凹模（右）对成形质量的影响因素
４．成形质量的影响因素分析
仅以毛坯上表面凹槽宽度６及凹模斜角为例进行影响因素分析，并确定其取值。（）毛坯上表面凹槽宽度６对成形质量的影响分１别对６１＝６０ｍ、６２ｒａｌ＝６０ｍ、６＝７０ｍ进行计算，７ｍｌ２ｒａ其他参数不变。表１给出了毛坯上表面凹槽宽度变化时Ｃ、Ｃ、Ｃ、Ｃ的数据。由表中可见，当６６０ｍ时。：，＝７ｍＣ、Ｃ、Ｃ均为负值，可满足锻件图要求；６２ｒｍ，：６０ａ
图３弯曲工艺的有限元模型
依据数值模拟结果，可确定坯料及凹模对成形质量

长轴类件的锻造工艺

长轴类件的锻造工艺以长轴类件的锻造工艺为标题，我们来探讨一下该工艺的相关内容。

长轴类件是指长度较长、直径较大的轴类零件，例如汽车发动机曲轴、船舶主轴等。

由于长轴类件在使用过程中需要承受较大的载荷和转速，因此对其材料和工艺要求较高。

长轴类件的材料选择非常重要。

一般情况下，长轴类件采用的材料应具有良好的机械性能和热处理性能，以确保其在使用过程中能够具备足够的强度和耐磨性。

常见的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。

在锻造工艺方面，长轴类件通常采用热锻工艺。

热锻是将金属材料加热至一定温度后，在压力的作用下进行塑性变形，以得到所需形状和性能的工艺方法。

热锻可以提高材料的均匀性、致密性和机械性能，同时还可以消除材料内部的缺陷和气孔。

热锻过程中，首先需要预热材料至适当的温度。

预热温度的选择应根据材料的热处理要求和锻造工艺的要求来确定。

一般情况下，预热温度应低于材料的临界温度，以避免材料的过热和过烧。

然后，在预热后的材料上施加一定的压力进行锻造。

锻造压力的大小应根据材料的性能和形状来确定，以保证锻件能够充分填充模具腔体并获得所需的力学性能。

锻造过程中，应注意控制锻造温度和锻造速度，并采取适当的锻造工艺措施，如多次锻造、轧制等，以提高锻件的致密度和机械性能。

锻造完成后，还需要进行热处理以进一步改善材料的性能。

热处理包括退火、正火、淬火等工艺，可以消除锻造过程中产生的应力和缺陷，提高材料的强度和硬度。

对锻造完成的长轴类件进行机械加工和表面处理，以满足其精度和表面质量的要求。

机械加工包括车削、铣削、钻孔等工艺，表面处理包括打磨、喷砂、镀铬等工艺。

长轴类件的锻造工艺是一个综合性的过程，需要考虑材料的选择、热处理、机械加工和表面处理等多个方面。

通过合理的工艺措施和严格的质量控制，可以生产出具有良好性能和质量的长轴类件，满足各种工程和使用要求。

船舶长轴系精密加工工艺流程

船舶长轴系精密加工工艺流程一、轴系材料的选择。

咱们先说这轴系材料的选择呀。

这就像给船舶选一个超级强壮的脊梁骨。

一般来说呢，得选那种强度高、韧性好的材料。

像优质碳素钢或者合金钢都是很不错的选择。

为啥呢？因为船舶在大海里航行的时候，这长轴系要承受超级大的扭矩和压力呀。

要是材料不行，那可就像一个人没有强壮的骨骼一样，根本撑不住。

而且在选择材料的时候，还得考虑到材料的耐腐蚀性，毕竟海水可是很“凶猛”的，会不断地侵蚀这些金属部件。

二、毛坯制造。

选好材料之后，就到毛坯制造啦。

这个过程就像是把一块璞玉初步雕琢一下。

通常有锻造和铸造两种方式。

锻造呢，能让材料内部的组织结构更加紧密，就像给士兵们进行严格的队列训练一样，让他们排列得整整齐齐，这样制造出来的毛坯强度更高。

铸造的话呢，对于一些形状比较复杂的轴系部件就比较合适啦。

不过不管是锻造还是铸造，都得保证毛坯的尺寸精度和表面质量。

要是毛坯都做不好，后面的精密加工可就麻烦大了。

三、粗加工。

接下来就是粗加工啦。

粗加工就像是给毛坯来个大刀阔斧的改造。

这时候主要是把多余的材料去掉，让轴系的大致形状显现出来。

用的设备呢，像车床这种大家伙就派上用场了。

在粗加工的时候，虽然不需要特别高的精度，但是也不能太马虎。

比如说，要保证每个加工面之间的相对位置关系基本正确。

就好比盖房子，虽然是先搭个框架，但是框架要是歪了，后面再怎么精心装修都不行。

四、热处理。

粗加工完了，可不能直接就进行精加工哦，中间还有个热处理的环节呢。

热处理就像是给轴系做个“强身健体”的训练。

通过淬火、回火这些操作，能够提高轴系的硬度、强度和韧性。

这就好比一个人经过锻炼之后，身体变得更加强壮了。

而且热处理还能消除粗加工过程中产生的内应力，要是内应力不消除，在以后的使用过程中，轴系可能就会莫名其妙地变形或者断裂，那可就危险啦。

五、精加工。

经过热处理，轴系就可以进行精加工啦。

精加工可是个细致活儿，就像给轴系穿上一件精致的外衣。

船舶长轴系精密加工工艺流程

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ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｃｓ建造工艺
船用长轴类大锻件振 ’ ，向可，夏琴香
（１广州造船厂有限公司，广州５１０３８２；２华南理工大学机械与汽车工程学院，广州５１０６４０）
ｄｅｍａｎｄｅｄ．ａｎｄｉｔｉＳｂｅｎｅｉｆｃｉａｌｔｏｏｒｆｇｉｎｇｄｅｏｒｆｍａｔｉｏｎｏｆｌｏｎｇ — ｓｈａｔｆｈｅａｖｙｆｏｒｇｉｎｇｓ．
ｗｉｄｔｈ（３３０ａｍ）ｏｒｆｔｈｅｔｗｏａｎｖｉｌｈａｓｂｅｔｔｅｒｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｅ币ｃｉｅｎｃｙ，ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄａｎｄｆｏｒｇｉｎｇｆｏｒｃｅ
（１ＧｕａｎｇｚｈｏｕＳｈｉｐｙａｒｄＣｏ．：Ｌｔｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０３８２，２ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０）
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｇｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓＭｅｔｈｏｄｏｆＳｈｉｐｂｏｒｎｅＬｏｎｇ・－ＳｈａｆｔＨｅａｖｙＦｏｒｇｉｎｇｓ
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ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙ，ａｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｓｉｚｅｏｆａｓｈｉｐｂｏｒｎｅｌｏｎｇ— ｓｈａｔｆｈｅａｖｙｆｏｒｇｉｎｇｓａｎｄａｃｏｍｐｎｙ’ ａＳａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｆｏｒｆｏｒｇｉｎｇａｎｄｈｅａｔｉｎｇ．ＴｈｅｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＦＥＡＳＯｆｔｗａｒｅＤＥＦ０ＲＭ．３Ｄ．Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒａｎｖｉｌ．ｔｈｅｓａｍｅｗｉｄｔｈｏｒｌａｒｇｅｒｗｉｄｔｈｏｆｌｏｗｅｒａｎｖｉｌｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｅｍｐｅｒａｕｒｔｅｉｅｆｌｄｏｎｆｏｒｇｉｎｇｓｓｕｒｆａｃｅ，ｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ，ｆｏｒｇｉｎｇｆｏｒｃｅａｎｄｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｅｉｃｆｉｅｎｃｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓａｍｅ
摘要：为提高长轴类大锻件拔长工艺的效率、降低成本、节约能耗、改善锻件成形质量，根据某船用长轴类大锻件的实际尺寸，结合企业实际锻造及加热设备情况制定了锻造工艺，并基于有限元数值模拟软件ＤＥＦＯＲＭ一３Ｄ研究了锻造工艺方法，针对固定上砧宽度而选择宽度相同或宽度更大的下砧，分析了锻件表面温度场、截面应力分布以及锻造力、拔长效率的情况。结果表明，采用等宽（３３Ｏｍｍ）的上下砧时，锻造效率、温度场分布均优于其它情况，所需的锻造力也较小，有利于实现长轴类大锻件的锻造成形。关键词：长轴类大锻件；锻造工艺；拔长效率；砧宽