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          專業從事有色金屬的延壓加工 以鋯、鋯合金的生產加工銷售為主,鈦、鈦合金的生產加工銷售為輔
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          鍛件的工藝要求及應變分析

          發布時間: 2022-11-09 作者: 分享到:
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          鍛件在鍛造前的準備包括原材料選擇、算料、下料、加熱、計算變形力、選擇設備、設計模具。鍛造前還需選擇好潤滑方法及潤滑劑。

          鍛件徑向截面上由輪緣和踏面形成的輪廓線。車輪鍛件的輪緣和踏面外形的選擇,不僅影響車輪鍛件在軌道上的磨耗和使用壽命,而且直接關系到設備的的曲線通過性能和走行質量。輪緣使車輪鍛件能可靠地通過曲線和道岔,不致脫軌。


          踏面呈圓錐形,在滾動圓附近錐度1:10。通過曲線時,外側車輪以靠近輪緣的較大直徑在外軌上滾動,內側車輪以較小直徑在內軌上滾動,這樣,一方面使車輪鍛件隨線路方向變化而起導向作用,同時內外輪滾動距離的不同還可補償內外軌長度之差的影響。

          在直線上運行時,如果輪對偏離其在線路上的中心位置,則兩輪滾動半徑之差將使輪對向恢復其中心位置的方向運動。車輪外側錐度為1:5,可加大輪對兩輪滾動半徑之差,使其易于通過小半徑曲線。減小踏面錐度有助于抑制蛇行運動,但輪緣磨耗顯著加劇,旋輪周期和車輪使用壽命大為縮短。這種辦法僅在一些高速客運列車上采用。

          鍛件輪緣踏面外形在運行初期磨耗較快,以后逐漸趨向穩定,磨耗減慢。旋修恢復后的外形仍不能保持很長時間,而且金屬切削量很大。因此,有些 的鐵路采用了一種接近于磨耗達到相對穩定狀態的輪對踏面外形,稱為凹形踏面,又稱磨耗形踏面。采用這種外形不僅可減少車輪磨耗,延長旋修周期,而且由于改善了輪軌接觸狀態,接觸應力也可有所降低。

          鍛造用材料涉及面很寬,既有多種牌號的鋼及高溫合金,又有鋁、鎂、鈦、銅等有色金屬;既有經過一次加工成不同尺寸的棒材和型材,又有多種規格的錠料;除了大量采用適合我國資源的國產材料外,又有來自國外的材料。所鍛件材料大多數是已列入 標準的,也有不少是研制、試用及推廣的新材料。眾所周知,鍛件產品的質量往往與原材料的質量密切相關,因此對鍛件廠的工作者來說,必需具有**的材料知識,要善于根據工藝要求選擇合適的材料。

          鍛件成形是在外力作用下產生的,因此,正確計算變形力,是選擇設備、進行模具校核的依據。對變形體內部進行應力應變分析,也是優化工藝過程和控制鍛件組織性能所不可缺少的。

          變形力的分析方法主要有四種。主應力法雖不十分嚴密,但比較簡單直觀,可以計算出總壓力及鍛件與工具接觸面上的應力分布?;凭€法對于平面應變問題是嚴格的,對于高件局部變形求解應力分布比較直觀,但適用范圍較窄。上限法可以給出高估的載荷,上限元還可以預計變形時鍛件外形變化。有限元法不僅可以給出外載荷及鍛件外形的變化,還可以給出內部的應力應變分布,缺點是用計算機的機時較多,特別是按彈塑性有限元求解時,需要計算機容量較大,機時較長。近來有趨勢采用聯合的方法分析問題,例如。用上限法進行粗算,在關鍵部位用有限元細算。

          減少摩擦,不僅可以節約能源,還可以提高模具壽命。由于變形比較均勻,有助于提高鍛件產品的組織性能,減少摩擦的重要措施之一就是采用潤滑。由于鍛件的鍛造加工方式不同及工作溫度的差異,所用潤滑劑也不同。玻璃潤滑劑多用于高溫合金及鈦合金鍛造。對鋼的熱鍛,水基石墨是應用很廣泛的潤滑劑,對于冷鍛,由于壓強很高,鍛前往往還需要進行磷酸鹽或草酸鹽處理。

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