旋鍛的案例
DEFORM旋鍛模擬技術(shù)與應(yīng)用案例
旋轉(zhuǎn)鍛造是一種常見(jiàn)的長(zhǎng)軸類鍛件成形工藝，工作原理如下圖所示，主軸高速旋轉(zhuǎn)，滾柱帶動(dòng)滑塊做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)模具對(duì)最中間部位軸類零件的徑向變形，主要特點(diǎn)是高頻加載和多向鍛打，金屬變形均勻，尤其適用于高強(qiáng)度低塑性的合金加工。
旋轉(zhuǎn)鍛造主要工藝參數(shù)較多，除變形程度外，還有主軸轉(zhuǎn)速、徑向進(jìn)給、軸向送進(jìn)和徑向壓下量等，熱鍛時(shí)還要考慮坯料的加熱溫度，空心件有無(wú)芯棒鍛造等。在分析和優(yōu)化工藝參數(shù)時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次加工試驗(yàn)對(duì)工程師來(lái)講的是非常低效的方法。而有限元模擬時(shí)，每一次鍛打就是一次模擬計(jì)算，幾千次的鍛打和工件位置不斷調(diào)整的前處理設(shè)置占用工藝仿真人員大量的時(shí)間，因此需要一個(gè)專業(yè)的旋鍛向?qū)K。
旋轉(zhuǎn)工藝產(chǎn)品
Swaging旋鍛向?qū)гO(shè)置流程
DEFORM軟件作為專業(yè)的全工藝仿真軟件，對(duì)于所有典型工藝都開(kāi)發(fā)有向?qū)K，設(shè)置流程化，與工藝貼合度高，工藝人員能夠很快上手，完成工藝仿真。Swaging旋鍛工藝模擬向?qū)K推出已有十余年，經(jīng)過(guò)行業(yè)內(nèi)的廣泛使用與反饋，如今功能細(xì)節(jié)上也更加完善。主要特點(diǎn)及設(shè)置改進(jìn)如下：
1、旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型
旋鍛鍛打次數(shù)多，需要有限元計(jì)算時(shí)間也較長(zhǎng)，而大部分旋鍛類工件的幾何和變形行為屬于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，在保證計(jì)算精度的前提下，用戶可以選取四分之一的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型，這樣計(jì)算時(shí)間也只有原來(lái)的十分之一。同時(shí)，SFTC也根據(jù)用戶的反饋，對(duì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型的算法優(yōu)化，使計(jì)算精度和完整模型相差無(wú)幾。
變量旋轉(zhuǎn)對(duì)稱分布
2、道次之間再加熱模擬模擬
熱旋鍛工藝中，由于生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，工件壁厚薄，溫度降低較快，在加工一段時(shí)間后，需要重新加熱。
展開(kāi) 『分享』純鎂旋鍛變形過(guò)程的有限元模擬
純鎂旋鍛變形過(guò)程的有限元模擬
南理工《Mater Res Lett》：目前最高強(qiáng)度！405MPa超強(qiáng)超輕鎂鋰合金！
旋鍛作為一種加工軸類、管類零件的自由成形方法，具有加工范圍廣、加工精度高、產(chǎn)品性能好、材料利用率高和生產(chǎn)靈活性大等特點(diǎn)。旋鍛過(guò)程中，4塊鍛模環(huán)繞坯料軸線高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)坯料進(jìn)行高頻鍛打，從而使坯料軸截面尺寸減小或形狀改變，繼而提高其性能。近10 來(lái)年，旋鍛技術(shù)得到不斷改善，被用來(lái)制備多層管狀復(fù)合材料和有色金屬材料，例如鋁合金或者銅合金，也被用來(lái)加工鎂合金這類難以室溫加工的材料。因此本研究利用低成本旋鍛技術(shù)在室溫下對(duì)鎂鋰合金進(jìn)行塑性變形，目的在于獲得大塊高強(qiáng)鎂鋰合金，同時(shí)對(duì)變形機(jī)制進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究和揭示。
南京理工大學(xué)的研究人員通過(guò)應(yīng)變量?jī)H為0.32的旋鍛變形，成功地制備了一種具有新的強(qiáng)度記錄的超輕大塊高強(qiáng)鎂鋰合金，其室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)到405MPa。相關(guān)論文以題為“Achieving ultra-strong Magnesium–lithium alloys by low-strain rotary swaging”發(fā)表在Materials Research Letters上。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1080/21663831.2021.1891150
本文采用直徑為20.2mm的Mg-4Li-3Al-3Zn合金樣品，通過(guò)多道次小應(yīng)變的室溫旋鍛技術(shù)，將直徑減少至17.2mm，等效應(yīng)變量為0.32。研究表明旋鍛技術(shù)在Mg-4Li-3Al-3Zn內(nèi)部引入了高密度的孿晶和納米層錯(cuò)，從而獲得了室溫抗拉強(qiáng)度超過(guò)400MP的超高強(qiáng)度超輕鎂鋰合金，為目前鎂鋰合金體系中的最高強(qiáng)度，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
展開(kāi) DEFORM旋轉(zhuǎn)加工成形仿真技術(shù)
旋轉(zhuǎn)加工是指金屬在成形過(guò)程中，工件或模具在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的成形工藝的統(tǒng)稱，例如大家所熟悉的環(huán)軋、旋壓、擺碾、輥鍛、旋鍛、型材軋制等等。這類工藝都是使用模具在工件上產(chǎn)生局部成形，通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品中，能夠小噸位設(shè)備生產(chǎn)出大尺寸產(chǎn)品，產(chǎn)品尺寸精度高，工業(yè)應(yīng)用廣泛。
旋轉(zhuǎn)加工相比鍛造成形，由于生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，模具運(yùn)動(dòng)路徑復(fù)雜，工藝過(guò)程難控制，經(jīng)常采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方法改進(jìn)工藝。有限元仿真技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的、先進(jìn)的、成熟的工藝研究手段，雖然目前也能成功的仿真旋轉(zhuǎn)加工工藝，但存在兩個(gè)問(wèn)題，一是工藝路徑和流程復(fù)雜，仿真前處理設(shè)置繁瑣；二是有限元計(jì)算時(shí)步長(zhǎng)非常小，而整個(gè)工藝又持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，總的計(jì)算步經(jīng)常需要上萬(wàn)、甚至十幾萬(wàn)步，計(jì)算時(shí)間久。這兩個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致仿真在實(shí)際工藝應(yīng)用中受限，不利于實(shí)際生產(chǎn)快速研發(fā)的需求。
多道次旋壓
大咖慧網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)
2023年3月29日-31日，安世亞太推出工藝仿真專題仿真免費(fèi)線上培訓(xùn)，專題講座包含：Deform感應(yīng)淬火、旋轉(zhuǎn)加工成形仿真和Tribo-x摩擦潤(rùn)滑仿真，不容錯(cuò)過(guò)。
為了方便工藝研究者快捷使用仿真軟件，DEFORM軟件對(duì)于典型工藝，開(kāi)發(fā)了向?qū)K，按照界面提示，輸入對(duì)應(yīng)參數(shù)即可。在旋轉(zhuǎn)加工成形方面，包括了環(huán)軋、型軋、旋壓、旋鍛等，將復(fù)雜工藝流程界面化管理，輸入對(duì)應(yīng)的工藝參數(shù)即可快速完成模擬設(shè)置。擺碾、輥鍛等其它工藝同樣可向?qū)Я鞒袒O(shè)置。
展開(kāi) 
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1.2 新增旋鍛工藝模塊
新的旋鍛專用工藝模塊可采用全模型及對(duì)稱模型進(jìn)行軸類和管類件的旋鍛分析，對(duì)于冷溫?zé)?em>旋鍛/徑向鍛造均可流程化設(shè)置工藝參數(shù)。鍛打流程表中可設(shè)置鍛打次數(shù)、起止鍛打位置、材料轉(zhuǎn)動(dòng)角度、鍛打行程或材料截面尺寸、傳熱時(shí)間等。
旋鍛模塊模擬完整旋鍛過(guò)程，能夠預(yù)測(cè)成型產(chǎn)品尺寸、溫度變化、應(yīng)力應(yīng)變、鍛打力、厚度變化等結(jié)果。
1.3 新增WELDING焊接模塊
新增焊接模塊主要針對(duì)激光焊、電弧焊工藝，焊接路徑、焊接工藝表均可直接選取或設(shè)置。焊接模塊具有專用焊接熱源建立方式，可通過(guò)輸入電流、電壓及熔池尺寸參數(shù)計(jì)算熱源情況，能夠設(shè)置熱源的起止時(shí)間、熱源方向，可建立焊縫單元，通過(guò)選擇模型幾何面直接定義焊接路徑。
焊接模塊可實(shí)現(xiàn)電弧焊、激光焊、多層堆焊等方面的分析，預(yù)測(cè)焊接變形、熱應(yīng)力、溫度場(chǎng)、焊縫相變等結(jié)果。
1.4 新增熱輻射工藝
新增物體間純熱輻射計(jì)算，可模擬不同物體間通過(guò)熱輻射進(jìn)行熱量交換。
1.5 新增斜軋穿孔工藝模塊
新增斜軋穿孔工藝模塊主要用于無(wú)縫鋼管的斜軋穿孔成形過(guò)程分析，模板采用流程化操作，主要可采用LAE法計(jì)算穿孔過(guò)程，避免傳統(tǒng)lagrange法網(wǎng)格大變形引起的畸變，快速計(jì)算成形結(jié)果，使用簡(jiǎn)便。同時(shí)可采用顯式或隱式求解器，3D全模型或?qū)ΨQ模型，軋輥實(shí)現(xiàn)參數(shù)化自動(dòng)定位。
1.6 新增電磁成形工藝
新增電磁成形工藝通過(guò)耦合塑性變形及電磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)構(gòu)在電磁力作業(yè)下的變形。采用BEM法結(jié)合電磁成形算法實(shí)現(xiàn)電流參數(shù)、線圈設(shè)計(jì)、成形定位等參數(shù)的優(yōu)化分析。
展開(kāi) 我國(guó)鋁車輪鍛造技術(shù)及成形裝備的發(fā)展
工藝介紹
目前我國(guó)鋁合金輪轂主要的鍛造工藝大致分為五種，分別為：萬(wàn)能五步成形工藝、直鍛旋壓復(fù)合工藝、短流程工藝、純直鍛法以及液態(tài)模鍛工藝，下面對(duì)上述五項(xiàng)工藝逐一進(jìn)行介紹。
萬(wàn)能五步成形工藝
萬(wàn)能五步成形工藝是采用輾鍛機(jī)+2臺(tái)模鍛液壓機(jī)+擴(kuò)口機(jī)+旋壓機(jī)的五步成形工藝，生產(chǎn)線特點(diǎn)是既可以做帶窗口的轎車輪，即輪輻鍛出花型（不必后續(xù)銑加工），又可以采用其中的4或3步生產(chǎn)卡車和客車車輪，工藝流程如圖1所示。
萬(wàn)能五步成形工藝的生產(chǎn)線投資相對(duì)較大，但是生產(chǎn)效率高，可達(dá)年產(chǎn)50萬(wàn)只轎車輪或40萬(wàn)只大巴輪，適合于OEM方式供貨，國(guó)內(nèi)采用該工藝的典型廠家有中信戴卡公司、秦皇島戴卡興龍輪轂有限公司、浙江萬(wàn)豐奧威有限公司，圖2為采用萬(wàn)能五步工藝生產(chǎn)轎車車輪的中間毛坯外觀，從圖2中可以看出輾鍛工序主要任務(wù)是制坯，經(jīng)過(guò)預(yù)鍛和終鍛后輪輻成形完畢，然后旋壓完成輪輞成形。
直鍛旋壓復(fù)合工藝
直鍛旋壓復(fù)合工藝是采用1臺(tái)或2臺(tái)模鍛液壓機(jī)+擴(kuò)口機(jī)+旋壓機(jī)的五步成形工藝，生產(chǎn)線特點(diǎn)是既可以生產(chǎn)卡車、客車車輪，又可以生產(chǎn)不出窗口的轎車輪，即光板轎車輪毛坯，直鍛旋壓復(fù)合工藝流程如圖3所示。
圖1 萬(wàn)能五步成形工藝流程圖
圖2 五步成形過(guò)程毛坯圖
圖3 直鍛旋壓復(fù)合工藝流程圖
直鍛旋壓復(fù)合生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)40萬(wàn)只轎車輪光板毛坯或年產(chǎn)30萬(wàn)只卡巴輪，適合于OEM方式的卡巴輪供貨或售后市場(chǎng)的改裝轎車輪轂，隨著我國(guó)公路運(yùn)輸限載令的下達(dá)以及轎車改裝市場(chǎng)的日益發(fā)展壯大，國(guó)內(nèi)采用該工藝的廠家越來(lái)越多，至2017年底統(tǒng)計(jì)已有近15條直鍛旋壓復(fù)合鍛造線，典型的公司有江蘇珀然股份、浙江宏鑫、山西銀光華盛鎂業(yè)、內(nèi)蒙古中鈺、山東正宇公司等等，圖4為采用直鍛旋壓復(fù)合工藝生產(chǎn)卡車輪的中間各工序毛坯。
展開(kāi) 鍛造的基礎(chǔ)知識(shí)
本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
根據(jù)鍛模的運(yùn)動(dòng)方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率，輥鍛和橫軋可用作細(xì)長(zhǎng)材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉(zhuǎn)鍛造也是局部成形的，它的優(yōu)點(diǎn)是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可實(shí)現(xiàn)形成。包括自由鍛在內(nèi)的這種鍛造方式，加工時(shí)材料從模具面附近向自由表面擴(kuò)展，因此，很難保證精度，所以，將鍛模的運(yùn)動(dòng)方向和旋鍛工序用計(jì)算機(jī)控制，就可用較低的鍛造力獲得形狀復(fù)雜、精度高的產(chǎn)品,例如生產(chǎn)品種多、尺寸大的汽輪機(jī)葉片等鍛件。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
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鍛造設(shè)備的模具運(yùn)動(dòng)與自由度是不一致的，根據(jù)下死點(diǎn)變形限制特點(diǎn)，鍛造設(shè)備可分為下述四種形式： 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
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· 限制鍛造力形式：油壓直接驅(qū)動(dòng)滑塊的油壓機(jī)。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
· 準(zhǔn)沖程限制方式：油壓驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的油壓機(jī)。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
· 沖程限制方式：曲柄、連桿和楔機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊的機(jī)械式壓力機(jī)。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
· 能量限制方式：利用螺旋機(jī)構(gòu)的螺旋和磨擦壓力機(jī)。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
為了獲得高的精度應(yīng)注意防止下死點(diǎn)處過(guò)載，控制速度和模具位置。因?yàn)檫@些都會(huì)對(duì)鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外，為了保持精度，還應(yīng)注意調(diào)整滑塊導(dǎo)軌間隙、保證剛度，調(diào)整下死點(diǎn)和利用補(bǔ)助傳動(dòng)裝置等措施。 本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
本文來(lái)自：博研聯(lián)盟論壇
此外，根據(jù)滑塊運(yùn)動(dòng)方式還有滑塊垂直和水平運(yùn)動(dòng)（用于細(xì)長(zhǎng)件的鍛造、潤(rùn)滑冷卻和高速生產(chǎn)的零件鍛造）方式之分，利用補(bǔ)償裝置可以增加其它方向的運(yùn)動(dòng)。
展開(kāi) 鍛造知識(shí)大匯總！
4）特種鍛造
特種鍛造包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方式，這些方式都比較適用于生產(chǎn)某些特殊形狀的零件。例如，輥鍛可以作為有效的預(yù)成形工藝，大幅降低后續(xù)的成形壓力；楔橫軋可以生產(chǎn)鋼球、傳動(dòng)軸等零件；徑向鍛造則可以生產(chǎn)大型的炮筒、臺(tái)階軸等鍛件。
5）鍛模
根據(jù)鍛模的運(yùn)動(dòng)方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率，輥鍛和橫軋可用作細(xì)長(zhǎng)材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉(zhuǎn)鍛造也是局部成形的，它的優(yōu)點(diǎn)是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可實(shí)現(xiàn)形成。包括自由鍛在內(nèi)的這種鍛造方式，加工時(shí)材料從模具面附近向自由表面擴(kuò)展，因此，很難保證精度，所以，將鍛模的運(yùn)動(dòng)方向和旋鍛工序用計(jì)算機(jī)控制，就可用較低的鍛造力獲得形狀復(fù)雜、精度高的產(chǎn)品,例如生產(chǎn)品種多、尺寸大的汽輪機(jī)葉片等鍛件。
鍛造設(shè)備的模具運(yùn)動(dòng)與自由度是不一致的，根據(jù)下死點(diǎn)變形限制特點(diǎn)，鍛造設(shè)備可分為下述四種形式：
限制鍛造力形式：油壓直接驅(qū)動(dòng)滑塊的油壓機(jī)。
準(zhǔn)沖程限制方式：油壓驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的油壓機(jī)。
沖程限制方式：曲柄、連桿和楔機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊的機(jī)械式壓力機(jī)。
能量限制方式：利用螺旋機(jī)構(gòu)的螺旋和磨擦壓力機(jī)。
為了獲得高的精度應(yīng)注意防止下死點(diǎn)處過(guò)載，控制速度和模具位置。因?yàn)檫@些都會(huì)對(duì)鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外，為了保持精度，還應(yīng)注意調(diào)整滑塊導(dǎo)軌間隙、保證剛度，調(diào)整下死點(diǎn)和利用補(bǔ)助傳動(dòng)裝置等措施。
還有滑塊垂直和水平運(yùn)動(dòng)(用于細(xì)長(zhǎng)件的鍛造、潤(rùn)滑冷卻和高速生產(chǎn)的零件鍛造)方式之分，利用補(bǔ)償裝置可以增加其它方向的運(yùn)動(dòng)。上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產(chǎn)量、尺寸公差和潤(rùn)滑冷卻方式都不一樣，這些因素也是影響自動(dòng)化水平的因素。
展開(kāi) 南京理工大學(xué)：金屬孿生行為重要進(jìn)展！
一直以來(lái)，為了增強(qiáng)鈦的強(qiáng)度，科研人員多用擠壓、冷軋、旋鍛等變形方式，通過(guò)細(xì)化純鈦晶粒的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，研究者發(fā)現(xiàn)密排六方金屬的孿生行為是一種重要的變形方式，也是改善材料性能的重要途徑，從而成為金屬塑性加工領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。但孿生行為的誘發(fā)機(jī)制，特別是多種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制耦合對(duì)高次孿生現(xiàn)象的影響尚缺少深入研究。
南理工這項(xiàng)研究成果設(shè)計(jì)并制備具備特定初始織構(gòu)及宏觀應(yīng)力狀態(tài)的工業(yè)純鈦，運(yùn)用背散射電子衍射技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性研究分析，提出了晶體取向與受力方向是高次孿生現(xiàn)象中孿晶系選擇的主要影響因素，發(fā)現(xiàn)施密特定律對(duì)于預(yù)測(cè)高次孿生現(xiàn)象中孿晶變體的選擇有重要作用。論文建立的局部應(yīng)力模型成功地模擬了材料在變形過(guò)程中晶體的局部應(yīng)力狀態(tài)。該論文的發(fā)表，對(duì)于理解金屬孿生行為具有重要意義。
李玉勝副教授近兩年來(lái)在納米異構(gòu)金屬的制備、表征和性能研究方面取得了系列進(jìn)展，以通訊作者身份在多個(gè)國(guó)際知名金屬材料期刊發(fā)表論文12篇（二區(qū)及以上7篇），申報(bào)發(fā)明專利13項(xiàng)（含授權(quán)2項(xiàng)）。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。
展開(kāi) 合金材料在汽車車輪制造中的應(yīng)用
3.6 旋壓
利用旋壓成形工藝生產(chǎn)車輪不僅可以減少機(jī)械加工余量，還可以提高汽車車輪的強(qiáng)
度。現(xiàn)今，世界上有許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始對(duì)鎂合金旋壓成形技術(shù)進(jìn)行研究， 雖然在我國(guó)尚無(wú)旋壓成形出鎂合金車輪，但是這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外已有成功的應(yīng)用先例。車輪旋壓一般可采用板材劈開(kāi)式旋壓、預(yù)制鍛坯旋壓、無(wú)縫管材縮徑旋壓等工藝方式。劈開(kāi)式旋壓工藝是將圓盤狀板坯用劈開(kāi)輪通過(guò)分層工藝， 使毛坯在厚度方向中部被劈成兩份，再用成型輪漸進(jìn)旋壓成形；預(yù)制鍛坯強(qiáng)旋工藝是將鍛坯進(jìn)行若干道次的強(qiáng)旋，從而達(dá)到輪輞型面尺寸要求。
5結(jié)語(yǔ)
傳統(tǒng)車輪制造工藝(不論是鋼車輪還是鋁合金車輪)工藝復(fù)雜，尤其是鑄造過(guò)程工序繁多，設(shè)備投入大，產(chǎn)品質(zhì)量保證較困難，容易產(chǎn)生缺陷，因而投入與產(chǎn)出比大，經(jīng)濟(jì)效率低。特別是鍛造鋁合金車輪制造成本太高， 所以使用鍛造鋁合金車輪的汽車數(shù)量較少。在未來(lái)， 隨著對(duì)鋁合金汽車車輪的要求提高，汽車車輪制造技術(shù)也在不斷進(jìn)步：
(1) 鍛造工藝被大家認(rèn)可，也被越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家所采用， 這是因?yàn)椴捎缅懺旃に嚿a(chǎn)的鋁合金汽車車輪優(yōu)勢(shì)明顯，會(huì)大幅度提高車輪的力學(xué)性能。
(2) 在熱鍛制坯之后采用旋壓技術(shù)進(jìn)行旋壓成形，不僅大幅度減少了機(jī)械加工余量，還可以提高汽車車輪的力學(xué)性能。在國(guó)外，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成熟，并且實(shí)際應(yīng)用了。
(3) 液態(tài)鍛造和半固態(tài)鍛造在國(guó)外已是成熟的技術(shù)，特別是在生產(chǎn)大規(guī)格、輕量化的鋁合金汽車車輪時(shí)，均采用這種工藝。
展開(kāi) 最全匯總！鍛造技術(shù)知識(shí)！
鋼的開(kāi)始再結(jié)晶溫度約727℃，但普遍采用800℃作為劃分線，高于800℃的是熱鍛；在300～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛，在室溫下進(jìn)行鍛造的稱為冷鍛。用于大多數(shù)行業(yè)的鍛件都是熱鍛，溫鍛和冷鍛主要用于汽車、通用機(jī)械等零件的鍛造，溫鍛和冷鍛可以有效的節(jié)材。
根據(jù)鍛模的運(yùn)動(dòng)方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。
3、鍛造用料
鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金，鐵基高溫合金，鎳基高溫合金，鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成，只是這些合金由于其塑性區(qū)相對(duì)較窄，所以鍛造難度會(huì)相對(duì)較大，不同材料的加熱溫度，開(kāi)鍛溫度與終鍛溫度都有嚴(yán)格的要求。
材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。
正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時(shí)間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本有很大關(guān)系。
二、常用的鍛造方法及其優(yōu)缺點(diǎn)
1. 自由鍛
自由鍛是指用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧鐵之間直接對(duì)坯料施加外力,使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。采用自由鍛方法生產(chǎn)的鍛件稱為自由鍛件。
圖3 自由鍛
自由鍛都是以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主，采用鍛錘、液壓機(jī)等鍛造設(shè)備對(duì)坯料進(jìn)行成形加工，獲得合格鍛件。自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。
自由鍛造工序
包括基本工序、輔助工序、精整工序。
自由鍛造的基本工序：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等，而實(shí)際生產(chǎn)中最常用的是鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔這三種工序。
輔助工序：預(yù)先變形工序，如壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等。
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預(yù)測(cè)成形過(guò)程中材料流動(dòng)所致的折疊、填充不滿等問(wèn)題
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海克斯康金屬成形工藝仿真軟件
涵蓋了成形工藝技術(shù)的諸多重要領(lǐng)域：熱鍛造、冷成形、擠壓成形、鈑金成形、軋制、環(huán)軋、旋壓、自由鍛等。
可以幫助用戶對(duì)成形過(guò)程的成形缺陷、微觀組織、模具應(yīng)力、材料流動(dòng)以及常規(guī)熱處理和感應(yīng)加熱等工藝過(guò)程中的材料性能變化及零部件變形進(jìn)行預(yù)測(cè)。
此外，軟件還支持基于熱力耦合的機(jī)械連接和壓力焊接等連接工藝的仿真分析。
李仁軍
海克斯康工業(yè)軟件工藝仿真專家
長(zhǎng)期從事海克斯康工藝仿真技術(shù)支持與項(xiàng)目實(shí)施工作。曾負(fù)責(zé)諸多鍛造成形仿真、白車身焊接、金屬3D打印等工藝的有限元仿真項(xiàng)目實(shí)施與交付工作。
展開(kāi) SFTC Deform 2015 標(biāo)準(zhǔn)版（2D/3D) 金屬體成形仿真軟件功能詳述
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專用材料數(shù)據(jù)庫(kù)
ü 包括彈性、剛（粘）塑性、彈塑性、熱剛（粘）塑性和粉末介質(zhì)材料模型。 網(wǎng)格自動(dòng)重分功能
ü 計(jì)算中大變形部位網(wǎng)格全自動(dòng)重新剖分，完全智能化，勿須人工干涉。
DEFORM 用來(lái)分析變形、傳熱、熱處理、相變和擴(kuò)散以及晶粒組織變化等。以上的各種現(xiàn)象之 間都是相互耦合的，擁有相應(yīng)模塊以后，這些耦合效應(yīng)將包括：由于塑性功、界面摩擦功引起的升溫、 加熱軟化、相變控制溫度、相變內(nèi)能、相變塑性、相變應(yīng)變、應(yīng)力對(duì)相變的影響、應(yīng)變及溫度對(duì)晶粒 尺寸的影響以及碳含量對(duì)各種材料性能產(chǎn)生的影響等。
l 鍛造分析
ü 冷、溫、熱鍛的成形和熱-力耦合分析。
ü 豐富的材料數(shù)據(jù)庫(kù)，包括各種鋼、鋁合金、鈦合金和高溫合金。
ü 用戶自定義材料數(shù)據(jù)庫(kù)允許用戶自行輸入材料數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的材料。
ü 提供材料流動(dòng)、模具充填、成形載荷、模具應(yīng)力、纖維流向、缺陷形成和韌性破裂等信息。
ü 剛性、彈性和熱粘塑性材料模型，特別適用于大變形成形分析。
ü 彈塑性材料模型適用于分析殘余應(yīng)力和回彈問(wèn)題。
ü 多孔材料模型適用于分析粉末材料壓實(shí)、鍛造及燒結(jié)分析。
ü 完整的成形設(shè)備模型可以分析液壓成形、錘上成形、螺旋壓力成形和機(jī)械壓力成形。
ü 用戶自定義子函數(shù)允許用戶定義自己的材料模型、壓力模型、破裂準(zhǔn)則和其他函數(shù)。
ü 可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)折疊、充型不足、裂紋、飛邊等缺陷，材料變形流線與實(shí)際物理結(jié)果保持一致。
金屬流線變化
ü 流線和質(zhì)點(diǎn)跟蹤可以分析材料內(nèi)部的流動(dòng)信息及各種場(chǎng)量分布。
ü 溫度、應(yīng)變、應(yīng)力、損傷及其他場(chǎng)變量等值線的繪制使后處理信息更加豐富。
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