钩尾框.ppt

* 终锻模拟后进行弯曲模拟！ * 由于弯曲时在折弯处变形量很大，所以判断在此种边界条件下是否有裂纹产生。 * 三维有限元模拟过程是理论分析过程，必须经过现场试制才能验证优化后模具设计的合理性。 * 主要用于预锻和终锻。 * 主要用于切边。 * * 目前解决方法是，在第四道次辊锻结束时立刻将机械手旋转90°，在这种状态下进行分析在危险截面处是否仍然产生弯曲，建立一个锻件在高温（1050℃）时悬臂梁数学模型如图5-13所示。 计算得许用应力[]==100 Mpa[55],＝44.2Mpa.＜[]，所以锻件在危险截面处不产生弯曲。 * 终锻件 切边后合格终锻件 弯曲后合格锻件 钩尾框热弯曲件和合格产品 问题与解决办法 第四道辊锻件弯曲分析 热锻件直接送到￠1000㎜辊锻机进行四道次辊 锻，由图6可知，辊锻后锻件在机械手夹持端锻 件平板处有向下弯曲的现象，对此进行分析产生 弯曲的原因。初步分析，在锻件自身重力作用下 锻件弯曲处抗弯强度不够，使之产生弯曲。建立 一个锻件在高温（1050℃）时悬臂梁数学模型， 如下图12所示。 图12 悬臂梁数学模型 用材料力学理论计算此梁危险截面的抗弯强度，最大应力 大于抗弯强度 （锻件在1050℃时的真实应力）时，就要发生塑性变形，产生弯曲 。经计算得， ＝160.1Mpa.＞ ＝100Mpa，所以锻件在危险截面处必然弯曲。 目前解决方法是，在第四道次辊锻结束时立刻将机械手旋转90°，在这种状态下进行分析在危险截面处是否仍然产生弯曲，建立一个锻件在高温（1050℃）时悬臂梁数学模型如下图所示。 计算得，最大应力为44.2Mpa远小于抗弯强度100 Mpa，所以锻件在危险截面处不产生弯曲。 辊锻机上的自动托料装置 问题和解决办法 第四道水平方向弯曲问题——加后导卫板； 第四道辊锻过程中闷车——调整第三、四道辊锻的匹配关系 终锻时耳朵充不满——调整预锻模膛的形状 目录 1 项目背景简介 2 钩尾框材料工艺的发展 3 技术方案的确定 4 17型钩尾框成形过程的数值模拟 5 工艺试验与工艺调试 6 生产应用情况 7 存在问题和解决办法 8 结论 主要设备配置如下 1）750kW中频加热炉用于加热圆坯料； 2）￠1000mm辊锻机用于辊锻成形； 3）63000kN摩擦压力机用于整体模锻成形； 4）10000kN摩擦压力机用于切边； 5）6300kN油压机用于弯形； 6）专用油压整形机用于整形 。 生产线平面布置图 生产线平面布置图 工艺应用情况 宁波捷丰机械公司生产现场 2007年 湖北三环车桥有限公司 2007年 齐齐哈尔轨道交通装备公司(宏兴锻业) 2008年 用该技术生产的钩尾框锻件 钩尾框成本比较表 工艺过程录象-精密辊锻模锻复合技术 * * * 本论文主要研究的就是第三种，精密辊锻－整体模锻复合工艺。 * 基于钩尾框锻件和前轴锻件特点相比较，钩尾框锻件和前轴锻件特点很相似，所以钩尾框锻造工艺采用前轴锻造工艺的经验开发出来的新工艺，即精密辊锻－整体模锻复合工艺。 * 确定工艺方案后，进行辊锻模设计，设计过程与前轴的辊锻模设计相同。 * 主要分为三大部分，前期准备、模拟过程和后期处理。 * * 本套模具是利用三维造型软件PROE建造参数化模型。 * * 第一道辊锻由于变形量较小，直接由圆棒料进入辊锻模型腔，不存在前一道残留缺陷，模拟的锻件与理论设计完全吻合，没有任何缺陷，所以对模具没有进行修改。 * 由上图可知，当辊锻模辊到截面突变处辊锻模具先接触到A点，在继续转动时模具同时接触到了B点，此时辊锻模还没有脱离A点，在A点X方向摩擦力为PAx，在B点变形力PB在X方向的分量为PBx。力PAx和力PBx是对方向相反的力，在这两个力的作用下使辊锻件被拉长，所以，在辊锻时辊锻件在截面突变处会有局部窄的现象。 * 辊锻过程中只有压下量方向（Y向）力最大，所以只对Y向力进行分析。最大压力约为3000KN 。 * 辊锻过程中只有压下量方向（Y向）力最大，所以只对Y向力进行分析。最大压力约为7000KN 。 * 根据锻件进行参数化建模。，预锻模和终锻模如图所示。 * * 经模拟后得到预锻件如图所示。 * 预锻打击力为300000KN，远大于设备的打击能力。所以采用预锻271步的预锻件进行终锻模拟。271步预锻件如图所示： 第二道次辊锻模扭矩分析 同样对第二道次辊锻模所受扭矩进行分析。 从扭矩曲线图中可以看出第二道辊锻模具受到最大扭矩M=124KN·m，允许最大扭矩Mmax＝700KN·m，M=124 KN·m Mmax ＝700KN·m，所以辊锻机是安全的。 第三道次如