外文翻譯—輪轂模鍛的新鍛造工藝

1、關于輪轂模鍛的新鍛造工藝摘要：目的：研究的主要目的是在三片鍛件鍛壓(TSFP)中做一個新的無焰的輪轂件的成形工藝。假定新工藝的鍛造過程會比應用于典型鍛造機器的更有效。設計方法：新工藝的設計是基于有限的模擬元素法與三維應變狀態(tài)的假設。主要用于分析計算物質(zhì)流運動學和進程加載參數(shù)。實驗研究也得出夾緊載荷對成形負荷在功能上的依賴。并在分析的基礎上，成形摸索出輪轂下降鍛造在TSFP上的過程。研究結(jié)果：研究結(jié)果證實了毛邊TSFP軸向腔鍛造輪轂形成過程的可能性。限幅輪轂鍛件成形過程的主要參數(shù)是：允許破壞比和互惠關系的形成和夾緊力。研究限制：進一步的研究確定不同類型的材料和圖式形成TSFP力參數(shù)的范圍內(nèi)被認為

2、是目的。對形成不同類型的產(chǎn)品過程的工作分析，是為了對鍛壓中可能形成的下降鍛件分類，而將其審查處理。實際運用：與錘上模鍛工藝相比，新的成型工藝體現(xiàn)的主要優(yōu)勢包括：時間和精力的減少，模鍛重量和加工量的降低，材料消耗的降低。創(chuàng)意：新工藝鍛造與軸向置換形成的輪轂已完成。在TSFP成型工藝設計過程中提供重要參數(shù)。成形工具的各力之間的關系也被確定。關鍵詞：塑料成型，輪轂模鍛，TSFP。1. 引言 輪轂型鍛件往往通過在鍛錘或壓力機上的落錘鍛造方法來實現(xiàn)。由于重量降低的必要性，這些鍛造類型往往是由鋁合金制造。而且這些合金零件的成形是一個特定的過程，它和鋼成型工藝不同。鋁合金屬性應用在成形參數(shù)范圍內(nèi)大的可變性導

3、致設計過程中的一些困難。大多數(shù)鋁合金鍛件鍛造過程中使用閃光燈的手段。鍛造幾何復雜程度決定了應用于模具的加熱和類型的數(shù)量。一個包含肋的復雜幾何圖形的鍛件鍛造，需要一個精確的預成型，鍛件的鍛造預成形的壓痕，接下來，在損害除和重新加熱后它們形成了鍛造壓痕。在成型工藝不太復雜的一些小型系列鍛件中，預成型壓痕中的應用通常被省略。預成型操作是形成與底部填充幾毫米的壓痕。消除損害和加熱后，最終形成同樣的壓痕。瓶坯在鍛件擴大的情況下，很少使用，盡管獲得他們很困難。對于預成型的材料，擴大和滾動壓痕是不適用。這種類型的操作導致材料的溫度快速降低和作為一個同時旋轉(zhuǎn)鍛造的結(jié)果的重疊創(chuàng)造。正因為如此，以棒材成形并和鍛造

4、節(jié)接近最大的工件將被使用。在一般的鋁合金鍛件的制造成本中材料成本的重大意義導致成形技術現(xiàn)代化的主要方向旨在為材料的節(jié)能尋找解決方案。在拉長鍛件的情況下，有效的解決方案可能是三片鍛件鍛壓（TSFP）的應用。這一壓鍛配有三個獨立的滑片，在液壓缸驅(qū)動的情況產(chǎn)生運動和力。這些滑片中的一個在垂直方向移動，其他兩個在水平方向移動。這一TSFP設計使得它對形成拉長鍛件在選定的領域和軸向腔加厚有用。由于這些可能性，棒材的大小調(diào)整了可以按要求使用的柄節(jié)拉長鍛造。某些類型的拉長鍛件最終可以在一個鍛壓工作周期內(nèi)形成。一個有關這種類型鍛造的例子是本文中輪轂模鍛中對TSFP形成過程的描述。2.輪轂模鍛新技術設計的選擇方

5、面2.1鍛造技術的運用圖1包含鍛錘上形成的輪轂的形狀和尺寸。模鍛是由AlCu2SiMn鋁合金構(gòu)成。表1給出了該合金的化學組成。作為負責鍛造圖的一部分，圖1是一個圓截面尺寸45x115毫米的棒材，線的模式中雙點劃線和合括號內(nèi)的尺寸涉及最后一部分。圖1. 鍛錘鍛造的輪轂，傾向角7，未標注半徑為R3 表1 AlCu2SiMn合金的化學組成成分（）Si Fe CuMnMgCrNiZnTiInneAl0.7-0.71.8-0.4-0.4-0.20.10.20.10.1 其余1.22.60.80.85圖1為鍛錘上形成的輪轂的形狀和尺寸。模鍛是由AlCu2SiMn鋁合金構(gòu)成，表1給出了該合金的化學組成。圖2

6、 輪轂鍛造成形過程中的鍛錘上的其他階段：a）要求，b）縮鍛，c）鍛造預成型的壓痕，d）鍛成形壓痕，e）最終鍛件，f）鍛片作為負責鍛造圖的一部分，圖1是一個圓截面尺寸45x115毫米的棒材，一個典型的討論鍛錘鍛造工藝的模式包括以下幾個階段（圖2）： 最初的棒材要求的圓形截面的縮鍛（圖2 b）； 鍛造預成形的壓痕（圖2 c）； 鍛造形成的壓痕（圖2 d）； 鍛片削減。2.2 基于TSPF式的模鍛設計輪轂模鍛鍛造工藝的出現(xiàn)可以隨著時間和材料的消耗而被評估。為了降低制造成本，討論鍛造的成形過程可以在TSFP中進行。在TSFP中可能形成的輪轂模鍛的新形狀和尺寸已被設計出來（圖3）。鍛造設計引入的差異，降

7、低它的重量與在鍛錘上的重量比較如下： 由于精確的工具指導而具有更小的工藝裕量； 省略鍛造傾向； 考慮兩個軸向空腔形成。 鍛造的形狀還加入了縮短部分的工藝裕量。兩端部分別等于38mm和42mm的直徑由于太大而無法通過壓痕的縮鍛方法來實現(xiàn)這一過程。直徑20.5mm的棒材按要求使用，這是相當于圖1中鍛造縮頸部分的直徑，圓柱壓痕D/d01.5的縮鍛條件已大大超出（D壓痕直徑，d0基準直徑）8，9。正因為如此，縮鍛在TSFP上的形成直徑假設為24mm。使用相同的直徑基準，鍛件端部的縮鍛率不超過2.6。這些幾何參數(shù)滿足縮鍛過程的限制條件，而保證了穩(wěn)定性。在鍛造設計中轆狀的縮短部分被改為圓柱形，這大大提高了

8、壓痕中基準位置的穩(wěn)定性。對于這個鍛造設計，應使用直徑為24mm長度155mm的棒材基準形式。2.3 在TSFP鍛造過程中的受力在成形過程中非常重要的技術參數(shù)是成形力，尤其是TSFP上的1014。在水平和垂直的力量值關系不足的情況下，因為模具之間的擠壓材料而需要使用閃光片。因此，進行了實驗研究，在其中自由鐓粗的圓形型材之間的形成和空間力量的依賴被確定為一方的情況下。此實驗測量水平力（頂鍛力）Fh和夾緊模具垂直力Fv，考慮限制情況而沒有用到閃光片。圖4得到的為數(shù)據(jù)結(jié)果。以圓點標注的測量點顯示線性相關性。從實驗的近似線性方程的結(jié)果中得到以下的關系：Fv =1.411* Fh ， （1）這是限制條件下

9、的分析情況（圖4中的線段）。圖4. 在TSFP下的棒材一邊無縮鍛情況下的頂鍛力與模具夾緊力這意味著，模具間距力Fs是40左右，比水平力Fh更大。但是，應當注意到，在工藝流程的設計過程中一定的安全系數(shù)應給予考慮和垂直力Fv應取比由方程（1）確定的值更大。2.4 有限元模型一個新的輪轂模鍛制造技術的設計是有限元模擬的基礎上進行的?？紤]到理論成果，設計工具和過程力參數(shù)已給定。AlCu2SiMn材料模型是根據(jù)修改后的逆計算方法得出的。利用他們的結(jié)論，得到等式（2）（描述流動應力和應變參數(shù)之間的關系）：其中： 等效應變值， 應變率【1/s】， t 溫度【】。在對材料進行熱模鍛造中的摩擦條件：用一般摩擦模

10、型描述的鋁工具鋼，假設擦系數(shù)m= 0.5。對物質(zhì)流動學及其標準和成形力的過程進行了分析。3.結(jié)果說明 圖5為有限元模擬方法獲得的鍛造過程的最后階段的形狀，計算確認了工藝過程和工具設計的正確性。此次設計的鍛造工藝已以實驗的方式得到驗證。在這項研究中，夾緊力等于500kn，成形力等于200kn。軸向腔中的水平壓力已由有限元計算得出。然而，間距力由方程（1）計算出，因為間距力的總和由兩水平壓力得到。實驗的結(jié)果中，得到適當形狀且無缺陷的模鍛（圖6）。應用技術提高了在這個過程中經(jīng)濟因素是由于具備以下優(yōu)點： 由于鐓縮鍛，預成型和閃光削減的消除降低了消耗精力，時間和工作量； 由于更小的工藝裕量和軸向腔的形成

11、，減少了重量超過34的鍛造，減少了加 工時間； 由于上述優(yōu)勢和毛邊切割減值損失超過71而使材料消耗減少62以上，并使與標準直徑縮減連接在一起的切割生產(chǎn)率得以增加； 由于較小的模具總體尺寸和閃光削減操作的消除而降低了工具成本。圖5. 具有同等的應力分布的輪轂模鍛部分有限元數(shù)值模擬結(jié)果圖6. 實驗獲得的模鍛輪轂4.結(jié)論在TSFP上實現(xiàn)有效的成形過程式可能，而且比在其他機器經(jīng)濟有效性更好。TSFP應用允許典型的拉長，加厚，并在這些部位的兩端的鍛件軸向腔內(nèi)鍛造。研究的結(jié)果提出表明，相互位置間的力關系，特別是成形工具所造成的位置。這些力值之間的關系決定了壓痕的精確填充，特殊工具的正確夾緊。在分析縮鍛工藝

12、過程中，有人說模腔力比縮鍛力大約1.4倍。這種情況是假設的成形質(zhì)量鍛造的力參數(shù)確定的基礎，縮鍛工藝是鍛造主導。基于TSFP鍛造上輪轂模鍛提出的成形過程，應當指出，取得良好的經(jīng)濟有效性是源于TSFP的許多優(yōu)勢。首先，鍛造兩邊成形的加厚和空洞的可能性允許應用的工藝裕量比其他進程較低。除了節(jié)省材料，它使得加工時間顯著下降而增加了模鍛件的力學性能。此外，這個過程是實現(xiàn)了在一個壓鍛工作周期不使用閃光，從而降低了時間和能源消耗。額外成本降低是使用較小直徑的標準件，從而導致物質(zhì)損失和運行時間的減少和增加工具的耐久性收費獲得的。參考文獻1 A.Gontarz，W.Weroski 鍛造鋁合金技術和理論方面，由盧布林科技大學主編（盧布林2001年在波蘭）。2 H.吉村，K.田中，鋁和鋼的精密鍛造，材料加工技術69（1997）90-94。3 NBay，冷成型鋁狀態(tài)的藝術，材料加工技術71（1997）76-90。4 W.Weroski，A.Gontarz，Z.