徑向鍛造的案例
鍛造分類：徑向鍛造
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專門加工實(shí)心或空心長軸類零件的旋轉(zhuǎn)鍛造方法。
鍛造時(shí)，分布在棒料圓周方向的錘頭(2～8個(gè))對工件快速和同步鍛打。如工件為圓截面，則一面低速旋轉(zhuǎn)，一面軸向進(jìn)給移動;如工件為非圓截面，則只軸向進(jìn)給而不旋轉(zhuǎn)徑向鍛造的特點(diǎn)是不需要專用模具，能按預(yù)定程序鍛出精密的軸類零件。徑向鍛造每次壓縮量小，每分鐘鍛打次數(shù)高,一般為240～1800次/分，能提高金屬的塑性。這種方法可用于熱鍛或冷鍛。
部分徑向鍛造產(chǎn)品示意圖
鍛件精度
鍛件的精度:熱鍛的外徑±0.5毫米,內(nèi)徑±0.1毫米；冷鍛的外徑±0.1毫米，內(nèi)徑±0.01毫米。
徑向鍛造所用設(shè)備分類
徑向鍛造所用設(shè)備分精鍛機(jī)和輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)兩類。
精鍛機(jī)
用精鍛機(jī)鍛造時(shí)，工件一面軸向送進(jìn)一面旋轉(zhuǎn)，錘頭徑向鍛打。這類機(jī)器多用程序控制、數(shù)字控制或微處理控制系統(tǒng)自動操作，生產(chǎn)效率高，用以建立熱鍛火車軸等自動生產(chǎn)線和冷鍛qiang管來復(fù)線等。
精鍛機(jī)有立式和臥式之分。還有一種設(shè)備鍛造時(shí)，工件只送進(jìn)，不旋轉(zhuǎn)，多用于鋼廠，將鋼錠直接鍛成方鋼、扁鋼等。
輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)
輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)有2或4個(gè)錘頭，錘頭一面圍繞工件轉(zhuǎn)動，一面對準(zhǔn)工件徑向鍛打，工件只軸向送進(jìn)。
輪轉(zhuǎn)鍛機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低，但自動化程度低，噪音大。
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展開 simufact徑向鍛造
simufact徑向鍛造
simufact金屬塑性成形仿真分析及熱處理工藝仿真分析軟件，具有專業(yè)的自由鍛仿真模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)自由鍛（Cogging）、徑向鍛造（Radial Forging）、芯棒拔長/馬杠擴(kuò)孔（Shell Forging）、旋轉(zhuǎn)徑向鍛造（Rotary Radial Forging）等工藝仿真，實(shí)際模擬工件隨著機(jī)械手控制的轉(zhuǎn)動和移動。
自由鍛（Cogging），包括兩個(gè)鍛砧，兩個(gè)機(jī)械手的多道次復(fù)雜工序，以及工序間的再加熱或冷卻。機(jī)械手加上彈簧可模擬鍛件的后移。
徑向鍛造（Radial Forging），包括四個(gè)鍛砧，兩個(gè)機(jī)械手的多道次復(fù)雜工序，每道次進(jìn)給量/下壓量靈活控制。
芯棒拔長和馬杠擴(kuò)孔（Shell Forging），芯棒和鍛件間定義摩擦系數(shù)，模擬鍛件滑動造成芯棒和鍛件不同步轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。
展開 simufact.forming V14自帶教程(中英文對照)-第二部分應(yīng)用-示例10（開坯鍛造 ）
關(guān)鍵詞：
壓機(jī)定義，運(yùn)動，軋環(huán)，徑向鍛造，MERW（立式軋環(huán)），RAW（臥式軋環(huán)），殼體鍛造
學(xué)習(xí)目的：
本章的目的：介紹非標(biāo)準(zhǔn)增量鍛造仿真中的復(fù)雜運(yùn)動（如軋環(huán)、徑向鍛造）。用戶將對完整的特性有所了解，可以在自己的仿真中使用運(yùn)動選項(xiàng)。
教程文件：
simufact.forming V14自帶教程(中英文對照)-第二部分應(yīng)用-示例10（開坯鍛造 2018-11-14）.pdf
simufact徑向鍛造
Radial_forging pipe open_die
Radial_forging pipe
工藝類型：open_die/Radial forging
模擬類別：3D
求解器類型：Finite Elements (FE)
環(huán)境溫度：20℃
工藝溫度范圍：cold
模具數(shù)量：6
________________________________
1、幾何模型：
2、定義材料：
16MnCr5_u（工件材料）
3、定義設(shè)備：
開坯機(jī)：
4、定義摩擦：
自動模式：較粗糙級摩擦系數(shù)0.3，
5、定義溫度：
模具溫度
工件溫度
6、網(wǎng)格劃分：
工件網(wǎng)格：
Remesher:Sheetmesh
Elementtype: Hexahedral
Elementsize: 4
7、控制參數(shù)設(shè)置：
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deform徑向鍛造模擬動畫
deform徑向鍛造模擬動畫
鍛造知識大匯總！
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、傳動軸等零件；徑向鍛造則可以生產(chǎn)大型的炮筒、臺階軸等鍛件。
5）鍛模
根據(jù)鍛模的運(yùn)動方式，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)動滑塊的油壓機(jī)。
準(zhǔn)沖程限制方式：油壓驅(qū)動曲柄連桿機(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)處過載，控制速度和模具位置。因?yàn)檫@些都會對鍛件公差、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)助傳動裝置等措施。
還有滑塊垂直和水平運(yùn)動(用于細(xì)長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產(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。上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產(chǎn)量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣，這些因素也是影響自動化水平的因素。
展開 鍛壓機(jī)械主要有哪些？
冷鐓機(jī)等各類線材成形自念頭、平鍛機(jī)、螺旋壓力機(jī)、徑向鍛造機(jī)、大多數(shù)波折機(jī)、糾正機(jī)和剪切機(jī)等，也具有與機(jī)械壓力機(jī)相似的傳念頭構(gòu)，可以或者說是機(jī)械壓力機(jī)的派生系列。
液壓機(jī)是以高壓液體(油、乳化液等)傳送工作壓力的鍛壓機(jī)械。液壓機(jī)的行程是可變的，可以或者或者在隨便任性位置發(fā)出最大的工作力。液壓機(jī)工作平穩(wěn)，沒有震動，隨意馬虎達(dá)到較大的鍛造深度，最適合于大鍛件的鍛造和大規(guī)格板料的拉深、打包和壓塊等工作。液壓機(jī)緊張包括水壓機(jī)和油壓機(jī)。某些波折、糾正、剪切機(jī)械也屬于液壓機(jī)一類。
旋轉(zhuǎn)鍛壓機(jī)是鍛造與軋制相結(jié)合的鍛壓機(jī)械。在旋轉(zhuǎn)鍛壓機(jī)上，變形過程是由部門變形垂垂擴(kuò)大而完成的，以是變形抗力小、機(jī)械質(zhì)量小、工作平穩(wěn)、無震動，易完成自動化臨盆。輥鍛機(jī)、成形軋制機(jī)、卷板機(jī)、多輥矯直機(jī)、輾擴(kuò)機(jī)、旋壓機(jī)等都屬于旋轉(zhuǎn)鍛壓機(jī)。
展開 Simufact 問題征集
Simufact系列軟件主要分為：Simufact.forming（金屬成形和熱處理）、Simufact.welding（焊接和熱處理/金屬增材制造-送粉\送絲）、Simufac.Additive（金屬增材制造-鋪粉）等產(chǎn)品，
Simufact主要涉及工藝：冷鍛、冷鐓、冷擠壓、熱鍛、熱擠壓、型材擠壓、鈑金成形（沖壓、沖裁、折彎、翻邊、旋壓、彎管等）、管材軋制、型材軋制、板材軋制、帶材軋制、自由鍛、芯棒拔長、徑向鍛造、立式環(huán)軋、臥式環(huán)軋、機(jī)械連接、熱處理（正火、回火、淬火、退火、感應(yīng)加熱、感應(yīng)淬火以及自定義熱處理工藝等） ，弧焊、氣保焊、氬弧焊、激光焊、電子束焊、 電阻點(diǎn)焊、摩擦焊、堆焊、釬焊等 ，增材制造（3D打印）
Simufact最大特點(diǎn)全工藝鏈仿真，這三個(gè)產(chǎn)品線的有限元模型和計(jì)算的結(jié)果數(shù)據(jù)可以互通，并且和鑄造軟件（Magma、ProCAST）有直接接口，可以輸入鑄造的分析結(jié)果，藉此達(dá)到鑄鍛焊和熱處理的全工藝鏈仿真。
大家在學(xué)習(xí)和使用過程中，可能存在對軟件功能不熟悉，或者一些特殊工藝導(dǎo)致設(shè)置無頭緒的時(shí)候，在此對大家學(xué)習(xí)中遇到的問題，進(jìn)行征集：
1、通過技術(shù)鄰平臺，詳細(xì)描述問題，由于描述不詳細(xì)，判斷不出問題的，不進(jìn)行回復(fù)，忘見諒；
2、有些模型設(shè)置問題，可能需要查看模型，所以問題描述不詳細(xì)的，可以將模型發(fā)送，如果模型不可公開的，請備注說明，無備注視為模型可公開，在稍后案例分析中可公開模型資源；
3、由于問題可能比較多，會按照一些時(shí)間順序，典型問題，進(jìn)行分析；
4、案例資料可上傳到qq群679716053，方便大家學(xué)習(xí)下載；
展開 DEFORM在齒輪成形中的應(yīng)用現(xiàn)狀
齒輪塑性成形包含：冷擠壓、冷鐓、溫?cái)D壓、熱擠壓、熱鍛、溫鍛、碾壓、滾軋、徑向鍛造、擺碾、軋制等工藝，其中冷擠壓、冷鐓、碾壓、滾軋和徑向鍛造又統(tǒng)稱為冷精鍛。
DEFORM在齒輪成形中應(yīng)用
DEFORM在齒輪切削成形中的應(yīng)用
■ 西安工業(yè)大學(xué)的劉冰[3]利用DEFORM對車齒、銑齒加工進(jìn)行了仿真，對切削力、應(yīng)力、加工應(yīng)變、切削溫度場和刀具磨損進(jìn)行了分析，在與實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行對比后，驗(yàn)證了仿真的正確性和可用性。
■ 湖北工業(yè)大學(xué)的余飛[4]利用DEFORM對直齒圓柱齒輪進(jìn)行了單粒磨削齒面的磨削力、磨削溫度場等的仿真，并進(jìn)行了相應(yīng)分析，得出：在相同磨削速度下，磨削力隨著磨削深度增大而增大；不同的磨削速度對磨削力的影響也是顯著的，磨削力隨著磨削速度增大而增大，這種趨勢在磨削深度較小時(shí)，不太明顯，但在磨削深度較大時(shí)，變化趨勢較明顯。
■ 重慶大學(xué)的周力[5]將DEFORM模擬的切屑與物理實(shí)驗(yàn)所得的切屑進(jìn)行了對比分析，得到了齒輪高速干式滾切過程的切屑變形規(guī)律，仿真切屑與實(shí)際切屑的吻合也從側(cè)面驗(yàn)證了仿真實(shí)驗(yàn)的可靠性（圖-5所示）；并對比了不同滾切工藝參數(shù)的影響，確定切削力、切削應(yīng)力、切削溫度對成形結(jié)果的影響規(guī)律。
■ 沈陽工業(yè)大學(xué)的任仲偉、王冬等[6]利用DEFORM對錐齒輪銑齒過程進(jìn)行仿真，分析出成形時(shí)刀具的切削力、溫度場對刀具磨損的影響。
展開 SimufactForming系列教程（一）
開口鍛模包括雄榫裝入、徑向鍛造法、回轉(zhuǎn)模鍛、殼體模鍛及離心局部鍛造。
軋制
軋制也是一種成型工序，在此工序中，材料在兩個(gè)或以上的滾輪中進(jìn)行成型操作。軋制工藝的實(shí)例包括：扁平孔型軋制及型材輥壓、橫軋、旋壓加工、旋壓及壓下軋制。
環(huán)扎
是一種利用相關(guān)子工藝制造無縫塞環(huán)的特殊軋制方法，這些子工藝包括：徑向軋制、徑/軸雙向軋制以及軸向封閉模壓制。
熱處理
該方法也是一種工序。在此工序中，對金屬工件（主要是鋼鐵工件）進(jìn)行臨時(shí)性加熱處理，以便有針對性地改善材料屬性。
機(jī)械連接
該工藝是一種在工件之間創(chuàng)建機(jī)械式聯(lián)鎖的成型工序。機(jī)械連接包括鉚接方法，如：沖壓鉚合、自沖鉚接、拉釘接合；該工藝也無鉚釘連接工序，如：壓力連接、鉚釘連接及無鉚釘連接。
壓力焊接
壓焊是一種連接工藝。在此工藝中，通過加熱與壓縮，將零部件連接在一起。而熱量可通過電阻焊接或摩擦焊接的形式產(chǎn)生。
展開 鍛造和軋制有什么區(qū)別？
鍛件與軋件的比較：
（1）鍛件的軸向和徑向力學(xué)性能差異較軋件差異小，也就是說，鍛件的各向同性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軋件的各向同性，所以說鍛件的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于軋件。下圖為Cr12MoV軋板不同方向共晶碳化物的形態(tài)的金相圖。
（2）從變成程度上說，鍛件的變形程度遠(yuǎn)大于軋件的變形程度，也就是說通過鍛造破碎共晶碳化物的效果要優(yōu)于軋制的破碎效果。
（3）從加工成本上說，鍛造的成本要遠(yuǎn)高于軋制的成本，對于一些關(guān)鍵件、承受較大載荷或沖擊的工件、形狀復(fù)雜或要求非常嚴(yán)格的工件，還是必須要采用鍛造的工藝進(jìn)行加工的。
（4）鍛件具有完整的金屬流線，通過軋制后再機(jī)械工破壞了金屬流線的完整性，極大程度上縮短了工件的壽命。下圖為鑄造、機(jī)械加工、鍛造工件的金屬流線。
來源：乾金超鋼
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設(shè)計(jì)仿真 | 海克斯康工藝仿真軟件裝備制造行業(yè)交流研討會
圖：焊接溫度結(jié)果
NO.3 熱處理及成形工藝仿真方案
熱處理及成形工藝仿真方案，可以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)加熱、感應(yīng)淬火、水淬、油淬、端淬等淬火工藝、滲碳、退火、正火等熱處理工藝，以及冷鍛、熱鍛、輥鍛、自由鍛、碾環(huán)、馬杠擴(kuò)孔、徑向鍛造、鈑金沖壓、折彎、旋壓、精沖、機(jī)械連接、軋制、擠壓等工藝仿真，而且在同一界面中可以實(shí)現(xiàn)成形-熱處理等任意工藝鏈的仿真。主要解決熱處理工藝及成形工藝中的變形、相變、相體積分?jǐn)?shù)、滲碳層的厚度、碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)、應(yīng)力、微觀、材料流動、橢圓度、設(shè)備噸位等，通過對比分析，確定最終的工藝方案。
圖：Simufact 齒輪端淬仿真馬氏體體積分?jǐn)?shù)分布
熱處理制度對Ti-5111 合金棒材組織與性能的影響
——文章選自《鍛造與沖壓》2022年第15期
鍛造技術(shù)知識！
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、傳動軸等零件；徑向鍛造則可以生產(chǎn)大型的炮筒、臺階軸等鍛件。
按照鍛造溫度，可以將鍛造技術(shù)分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。
鋼的開始再結(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)相對較窄，所以鍛造難度會相對較大，不同材料的加熱溫度，開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
自由鍛是指用簡單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧鐵之間直接對坯料施加外力,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)備對坯料進(jìn)行成形加工，獲得合格鍛件。
展開 最新 | DEFORM V12-13+新功能簡介
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稱模型進(jìn)行軸類和管類件的旋鍛分析，對于冷溫?zé)嵝?#x2F;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程，能夠預(yù)測成型產(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)測焊接變形、熱應(yīng)力、溫度場、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縫鋼管的斜軋穿孔成形過程分析，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)化自動定位。
1.6 新增電磁成形工藝
新增電磁成形工藝通過耦合塑性變形及電磁場計(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。
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