十字锻造法在热作模具钢上的生产实践

合集下载

.热作模具钢热疲劳试验方法

.热作模具钢热疲劳试验方法
热作模具钢热疲劳试验方法主要有以下几种：
1.盐炉循环加热法：将试样在盐浴炉中加热至一定温度后，再在水中冷却，如此反复进行直到试样产生裂纹。

这种方法的缺点是费时间。

2.火焰加热法：试样装在与圆盘连接的支座上，圆盘转动时试样被火焰加热，然后入水冷却。

这种方法的加热温度难以控制。

3.高频感应加热法：这是一种比较理想的加热方法，但具体实施可能因设备和条件而异。

4.等温热疲劳试验法：在某一等效温度下循环加载机械应力，使试样的循环寿命等同于在温度区间循环加热-冷却时的循环次数。

但此法所得到的应力应变情况与实际热疲劳循环有很大不同。

5.Uddeholm法：即自约束热疲劳试验方法，在上下两个温度梯度内循环加热-冷却试样，并根据试样V型缺口处诱导出的裂纹长度情况评定热疲劳性能。

该方法所使用的实验设备成本低，易操作，试样加工简单，实验结果可信度高，但费时费力。

请注意，上述试验方法各有优劣，而且每种试验方法得到的结论可能迥然不同。

因此，为使研究结论更加准确可信，试验必须采用同一试验方法、同一实验装置，尽可能减少外部因素的影响。

另外，在进行热疲劳试验时，还需要注意以下几点：
1.试验前应对试样进行预处理，如去除表面机加工痕迹、抛光等，以消除试样表面因素对试验结果的影响。

2.加热和冷却过程中应保证试样温度均匀，避免出现局部过热或过冷的情况。

3.冷却水的温度应保持稳定，一般控制在10℃以内。

4.试验过程中应记录循环加热与冷却的次数、裂纹出现的循环次数、表面龟裂情况、裂纹长度等信息，以便对热疲劳性能进行评定。

十字锻造法

十字锻造法
《十字锻造法》
一、定义
十字锻造法是一种复杂的锻造工艺，它使用两根锻造秤杆将钢锭拉伸，把它弯折成10字状的复杂形状。

因为其复杂性，它需要特殊技术和设备，并以质量稳定、形状复杂为特点，适用于生产复杂部件。

二、优势
1、十字锻造是最常见的复杂锻件锻造方法，可以制复杂形状的部件。

其独特的型状可以用来生产几乎所有的几何形状，因此十字锻造是制造复杂部件的最好方法之一。

2、十字锻造可以用来制造复杂部件的质量更高，因为它不仅可以改善部件的外观，而且可以使部件更牢固、更耐用。

3、锻件的准确性更高。

在十字锻造过程中，锻件的形状受拉伸机的精确控制，可以满足各种精密需求。

4、十字锻造可以有效改变钢锭的组织结构，以提高部件的性能。

三、缺点
1、十字锻造方法费用高，不仅需要昂贵的拉伸机设备和费时的技术人员，而且还需要购买特殊的锻件材料。

2、十字锻造过程时间长，需要数小时才能完成一次锻造，耗费大量时间和精力。

3、十字锻造方法的效率不高，每次锻造只能生产一个产品，即使同一种产品，也需要大量时间才能完成，不能大量生产。

十字轴温挤压成形工艺及模具设计_施春宇

利用三维造型软件 CATIA 实现汽车万向节十
载荷 /kN
字轴的参数化建模及模具的三维造型，然后输出 STL 格式文件并导入有限元软件中建立有限元模型[8]。坯料的四面体单元网格总数约为 50000 个，材料为 AISI-5140(40Cr)，多次模拟试验中，坯料的初始温度分别采用 720、750、780℃。凸模与凹模材料均设置为 4Cr5MoSiV1(AISI-H13)，它是一种热作模具钢，具有良好的热稳定性，高的疲劳抗力和良好的韧性，广泛用作温热挤压的模具材料。坯料与模具间的摩擦类型选用剪切摩擦，由于是温挤压，摩擦系数设为 0.25，热传导率设为 8 N/(s·mm·℃)。本文采用的是双向等速复动成形技术，上下凸模挤压速度均为 10 mm/s，增量步时间设为 0.002 s，模拟步数为 725 步。 3.2 温挤压成形过程与载荷行程分析
4 模具设计与工作过程
本文设计的模具如图 5 所示，采用浮动的上凹模与浮动的下凹模对合结构，用钩子锁模。上下凹模工作部分均采用了组合式，模具闭模高度为 340 mm，模具外形尺寸满足所选设备装模尺寸。
随着汽车工业的迅速发展，汽车十字轴的成形工艺成为了锻造行业的一个重要课题。复动成形 (闭塞锻造)技术是近年来迅速发展起来的一种精密锻造成形技术。该技术特点是先合模再利用冲头对模膛内的坯料进行挤压成形，通过合模力与挤压力使坯料处于具有良好塑性的三向压应力状态，可以一次成形复杂形状的零件。与传统锻造工艺相比，生产成本低、尺寸精度高、生产效率高、材料利用率高[1]。
温挤压成形技术是近年来在冷挤压塑性成形基础上发展起来的一种塑性成形新工艺。温挤压成形工艺具备挤压应力低、容易成形且氧化、脱碳的可能性小等特点，是一种高效、优质、低消耗的精密加工技术，可以制出形状比较复杂的零件，并且制成的零件有较好的表面质量及尺寸精度。 [2-3]

国内外热作模具钢的研究进展

国内外热作模具钢的研究进展热作模具钢是一种用于制造热作模具的钢材，主要用于高温成型、锻造和压铸等工艺。

由于热作模具在工作过程中需要承受高温、高压和高摩擦力的作用，因此对热作模具钢的性能要求较高。

本文将综述近年来国内外热作模具钢的研究进展，以期为相关领域的研究提供参考。

在国外，热作模具钢的研究主要集中在生产工艺、材料制备和性能评估方面。

近年来，随着计算机技术和材料科学的不断发展，国外研究者利用模拟仿真技术对热作模具钢的生产和制备过程进行优化，取得了显著的成果。

在生产工艺方面，研究者通过调整冶炼、浇注和热处理等工艺参数，改善热作模具钢的内部组织和力学性能。

例如，采用真空熔炼技术制备的高纯净度热作模具钢，能够有效提高模具的韧性和耐磨性能。

通过应用快速冷却技术，可以获得具有细小晶粒组织和超高热强性的热作模具钢。

在材料制备方面，研究者致力于开发新型热作模具钢及其复合材料。

例如，日本住友金属公司研制的新型热作模具钢SUMITUBE，具有优良的抗高温氧化性能和较低的模温，有利于延长模具的使用寿命。

美国钢铁公司开发的具有高韧性、高耐磨性的热作模具钢H13A，也在航空、汽车等领域得到了广泛应用。

在性能评估方面，研究者主要材料的力学性能、抗疲劳性能和抗断裂性能等方面的研究。

通过开展系统的实验测试和数据分析，研究者建立了材料的本构模型和失效准则，为热作模具的设计和优化提供了重要依据。

研究者还利用有限元分析（FEA）等方法，对模具的应力分布、温度场和磨损行为等进行模拟分析，为改进模具设计和优化生产工艺提供了有效手段。

国内的热作模具钢研究主要集中在钢铁研究总院、北京科技大学、上海交通大学、华南理工大学等高校和科研机构。

研究领域涵盖了材料制备、性能评估和改性处理等方面，取得了一系列重要成果。

在材料制备方面，国内研究者通过引进先进的冶炼、浇注和热处理设备，不断优化生产工艺，成功开发出多个新型热作模具钢。

例如，北京科技大学研发的GT35新型热作模具钢，具有良好的高温强度、韧性和抗疲劳性能，已广泛应用于锻造、压铸等领域。

金工实习十字槽零件加工实训报告

金工实习十字槽零件加工实训报告金工实习十字槽零件加工实训报告篇1一、实习的目的和意义金工实习是金属工艺学课程的重要组成部分，金属工艺学是以生产实践和科学实验为基础，科学地总结了生产活动中的客观规律，并上升为理论。

金属工艺学是在长期生产实践中发展起来的，所以它是一门实践性很强的课程。

经过金工实习的教学，配合金属工艺学课程的学习，使学生初步的了解加工不一样的工件所选取相应的工艺、加工相同的零件可选取不一样的工艺以及使用所需要的机床设备的操作技术。

本次实习的重点在于金属切削工艺，以及对切削加工的设备和使用方法的了解，另外在钳工实习方面侧重于钳工工作中所需用的各类工具。

成果是用所给材料结合各种工艺做出实验室专用实验桌。

二、实习资料1、钳工实习因为此次的实习成果是做团队做一个实验室的大铁桌，而以往的学长们则做的是一个锤子，或许这两个物件的工艺流程也不一样吧，指导教师对我们的讲解格外详细，最重要的是在安全方面的知识。

第一天教师首先把实习期间的安全问题以及操作注意事项给我们说了一下，之后把钳工实习所涉及的所有理论知识告诉了我们。

最终，我们就进行了简单的工具使用练习。

钳工实习所要用的工具有：大锉刀、中锉刀、小锉刀、手锯、钢尺、游标卡尺、垂直度测量仪。

由于在理论知识讲解过程中教师就详细的给我们讲了锉刀如何使用，手如何放置，身体如何站立，包括与工作台的距离、角度等，还有手锯的如何使用，左右手放在什么位置，如何用力等知识，所以我们操作起来就觉得很省力、很自在。

在钳工工作中，涉及到英制单位及于公制单位的换算：1英寸约等于25.4毫米，1英尺为12英寸，1英寸为8英分，1英分为4角。

2、车工实习车加工所用的机器就是车床，所以，讲的理论主要资料就是车床各部分的使用。

由于是机器操作，所以，效率较高，工件加工需要时间很短。

所以，教师将大部分时间都放在了理论知识的讲解上。

车床由床身、床头箱、挂轮架、进给箱、光杠、丝杠、溜板箱、方刀架、卡盘、尾座、中心架、跟刀架等组成。

H13(热作模具钢)

H13钢属于过共析钢,采用常规完全退火或等温球化退火(1)H13钢的完全退火工艺为:850~900e@3~4h,保温结束后随炉冷到500e以下出炉空冷;(2)等温球化退火工艺:845~900度×2~4h/炉冷+700~740度×3~4h/炉冷,[40度/h,[500度出炉空冷;(3)对于质量要求较高的H13钢模具,还应进行防止白点退火,工艺周期较长;(4)形状复杂的模具,在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650e@2h/炉冷;(5)模具热处理后,若模具型腔采用磨削!电火花和线切割等方法加工成形会在模具的表面上形成一层厚约10~30Lm的淬火马氏体白亮层,也称之为/异常层0"由于白亮层中的内应力较大,淬火马氏体本身又较脆,磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹,因而磨削加工后最好能在低于回火温度50e以下进行去应力退火,以消除磨削应力,并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。

大型的H13钢锻件经常规球化退火处理碳化物组织极不均匀,存在严重的沿晶碳化物链可通过多次球化退火或奥氏体化快冷(正火)再球化退火来实现淬火工艺：H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉!真空炉和流动粒子炉加热,模具表面光洁,热处理变形小,零件寿命长"特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热,吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点,很适合热作模具钢的热处理加热。

H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:40~500度预热(0.5min/mm),650~840e 预热(0.5min/mm) 1020~1050度奥氏体化(0.25~0.45min/mm),保温结束后可视使用性能要求采用空淬，油淬，气淬或分级淬火,分级温度可取500~540度(0.25min/mm)。

对断裂裂韧性，抗热疲劳和抗热磨损要求较高及淬火处理后需要电加工的模具,为了得到最高的红硬性,可采用奥氏体化温度上限对于要求畸变小!晶粒细!冲击韧性高的模具,为了得到最好的韧性和防止开裂,应采用奥氏体化温度下限。

“十”字型构件加工制作

泛海城市广场一期钢结构构件“十”字型（H型）构件加工制作“十”字型（H型）构件焊前加工1）放样放样是整个钢结构制造工艺中的第一道工序，也是至关重要的一道工序。

各个施工过程，例如：钢板下料切割、型钢组合、各部件和零件的组装，构件预拼件组装都需有专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样。

放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸、形位公差、角度、安装接触面等的准确无误。

如果材料外形不满足使用要求，在下料前应进行矫正。

材料矫正主要采用自动矫正、火焰矫正等方式。

矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。

钢板的局部平面度应满足下表要求：钢板局部平面度的允许偏差(mm)2）划线和号料对尺寸较小的板、杆材在无数控切割必要的情况下，采用人工划线、号料、下料。

划线、号料、下料人员应做到熟悉工作图纸、熟练制作样板、样杆，熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意，准确记录号料数量。

所使用的样板和样杆应满足下表要求，并由专人妥善保存，工程结束后方可销毁。

样板和样杆的允许偏差：由放样人员划出中心线、定位线、安装基准线，待检验合格后进行组立点焊固定。

3）下料切割和坡口加工下料加工下料加工包括气割、剪切。

加工要求按照规范标准进行，下料后检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面、飞溅物等。

检验合格后进行合理堆放，做上合格标识和零件编号。

下料工序的基本要求如下：①对H型钢构件的翼板、腹板采用直条切割机两面同时垂直下料。

②钢材的切割面或者剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。

③气割前，应除去钢材表面的污垢、油脂，并在下面留出一定的空间，以利于熔渣的吹出。

切割时应保证割炬角度、位置准确，移动平稳。

④下料加工后，应满足下表要求，若不满足，应进行火焰或者机械矫正。

气割的允许偏差(mm)机械剪切的允许偏差(mm)项目允许偏差零件宽度、长度±3.0边缘缺棱 1.0型钢端部垂直度 2.0坡口加工使用半自动切割机进行坡口加工，此方法简单易行，效率高，能够满足各种形状坡口的要求。

十字轴锻件的自由锻造技术

十字轴锻件的自由锻造技术于飞龙赵忠诚(中国第一重型机械集团公司水压机锻造分厂，黑龙江161042)摘要：详细介绍了全纤维锻造法锻造十字轴锻件的工艺。

该工艺可提高产品的质量和生产效率。

关键词：十字轴；锻造；纤维性中图分类号：TG316.2 文献标识码：B十字轴是十字轴式万向接轴上的重要零件，材质为18Cr2Ni4W，形状见图1。

设计要求采用自由锻造成形，化学成分要求见表1，表面要求热处理硬度达330～400 HBS，内部按JB/T5000.15标准进行超声波探伤检验，外表面进行着色探伤检验，要求无裂纹。

由于采用全纤维的锻造技术，用户没有提出特别的性能要求。

以往一些厂家在锻造生产时采用锻成圆饼类或方块类坯料，然后用机床加工成零件形状。

这样既浪费了大量原材料，又增加了机械加工工时，最重要的是没有保证设计提出的锻件应尽可能保证十字轴轴向纤维性的技术要求，切断了锻件的组织纤维，使产品的力学性能大大降低，影响使用寿命。

为降低制造成本，提高产品质量，应在工艺技术上求改进，要效益。

经过分析研究和试验，我们优化了十字轴锻件自由锻造工艺方案，经生产实践检验，产品质量稳定可靠，效果良好。

图1 十字轴锻件示意图1 工艺参数和方案的制定1.1 工艺参数针对图1所示产品，制定图2所示锻件毛坯图，确定各项参数如下：（1）锻件毛重2320 kg。

（2）为保证锻件内部质量，锻造比应≥3。

（3）为尽量提高钢锭利用率，必须采用一锭出两件或出多件。

如选用一锭出两件，经过计算，应选用10 t钢锭。

1.2 具体工艺方案（1）第Ⅰ火压钳口，倒棱，去锭底。

始锻温度1200℃，终锻温度850℃。

使用工附具：上平下V砧，剁刀。

（2）第Ⅱ火镦粗至高770 mm，直径1300 mm，拔扁方1260 mm×410 mm×1980 mm。

始锻温度1200℃，终锻温度850℃。

——————收稿日期：2008-11-05使用工附具：球面镦粗板，镦粗漏盘，上下平砧。

大型高品质模具钢锻造和热处理生产实践

大型高品质模具钢锻造和热处理生产实践下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!大型高品质模具钢的锻造和热处理生产实践是一个复杂且精密的过程，旨在确保模具钢具有优异的力学性能、耐磨性、抗热疲劳性以及良好的加工性。

机械制造基础期中试题答案

参考答案一、填空题1、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有_____强度______、___硬度___、____塑性_______。

衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有_____疲劳强度______和____韧性______。

2、常见的金属晶体类型有_____体心立方____晶格、____面心立方____晶格和密排六方晶格三种。

3、金属的整个结晶过程包括____形核_____、____长大_____两个基本过程组成。

4、工程中常用的特殊性能钢有___不锈钢______、___耐热钢______、___耐磨钢______。

5、常规热处理方法有___退火______、___正火______和____淬火_____、___回火______。

6、随着回火加热温度的升高,钢的____强度______和硬度下降,而____塑性___和韧性提高.7、根据工作条件不同,模具钢又可分为__冷作模具钢_______、____热作模具钢______等.8、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_____铁素体_____和____奥氏体_____，属于金属化合物的有____渗碳体_____,属于混合物的有___珠光体______和____莱氏体_____。

二、选择题1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大标拉应力称为材料的（B ）.A 屈服点B 抗拉强度C 弹性极限D 刚度2、金属的（B ）越好,其锻造性能就越好。

A 硬度B 塑性C 弹性D 强度3、是具有( B ）晶格的铁.A 体心立方B 面心立方C密排六方 D 无规则几何形状4、实际生产中，金属冷却时（C ）。

A 理论结晶温度总是低于实际结晶温度B理论结晶温度总是等于实际结晶温度C 理论结晶温度总是大于实际结晶温度D实际结晶温度和理论结晶温度没有关系5、机械制造中，T10钢常用来制造( B ）.A 容器B 刀具C 轴承D 齿轮6、钢经表面淬火后将获得：（A ）。

十字轴锻造成型工艺及模具设计毕业论文

十字轴式万向联轴器，从国内外的发展趋势看，一方面是如何提高它的承载能力和质量，延长使用寿命；另一方面是如何扩大它的应用范围，以满足多种机械设备的需要。为此除对结构、联接方式等方面进行适当的改进外，还应对其主要部件提出更高的要求。在新的设计中，对结构、应力、变形等均将采用有限元分析，进行优化设计，使其设计更为先进合理。
1.2研究意义（价值）及主要内容
十字轴是汽车底盘中的一个十分重要的传力零件，在交通运输、冶金、重型机械等领域中得到广泛应用，产品质量要求高，形状复杂，十字轴式万向联轴器能够很好地适应传动轴间的较大角位移，而且具有传递扭矩范围大、结构紧凑、传动效率高、维修保养方便等特点，是一种重要的传动部件，其加工方法有机加工、热锻、冷挤等。利用切削加工方法加工十字轴类零件，生产工序多，效率低，材料浪费严重，并且切削加工不仅不能强化轴肩部位的强度还会破坏零件的金属流线结构，不易采用。冷挤压生产十字轴类零件，尺寸精度高、力学性能好、生产工序少、材料利用率高、生产效率高。但冷变形所需设备吨位大，模具易磨损，对挤压设备要求较高，与热模锻相比，模具设计、润滑、工艺等都复杂的多。采用热模锻方式十字轴类零件，模具设计简单，开发费用低，寿命长。因此，本文拟采用热模锻方法成形某型号十字轴。
关键词：十字轴；数值模拟；预锻变形；有限元；成形工艺
Study on Forming ss and Die Design for Crossing Shaft
ABSTRACT
In recent years, with the development of economy and automotive industry, as the main basis of mechanical parts, the cross shaft of an ever-increasing status is also becoming increasingly important.

一种10cr9mo1vnb钢锻件制造工艺

一种10cr9mo1vnb钢锻件制造工艺
十Cr9Mo1VNb钢（又称T91钢）是一种高温合金钢，被广泛用于制造石油化工、电力、核电等领域的设备和管道。

下面将介绍一种十Cr9Mo1VNb钢锻件制造工艺：
一、锻造前的准备工作
1.材料准备：选用符合规定标准的十Cr9Mo1VNb钢锭，对其进行热处理和成分检测，确保材料满足相关标准要求。

2.设备准备：锤击设备、加热炉、清洗设备等。

二、锤击加热
1.将十Cr9Mo1VNb钢锭放入炉内加热至适当温度，一般为1150℃~1250℃。

2.将钢锭取出放入锤击设备，进行锤击加工。

锤击过程中，要注意控制加工温度，避免过热或过冷。

3.根据锻件形状和尺寸，进行多次锤击加工，直到达到所要求的形状和尺寸。

三、热处理
1.完成锤击加工后，将锻件进行热处理。

具体步骤包括：先进行退火处理，然后进行正火处理。

其中，退火处理主要是为了消除内部应力和提高材料的韧性；正火处理则是使锻件的力学性能得到进一步提高。

2.热处理完成后，进行化学成分分析和力学性能测试，确保锻件符合相关标准和要求。

四、表面处理
1.对锻件进行去毛刺、除锈等表面处理。

2.进行必要的检测和测试，如超声波探伤、磁粉探伤、硬度测试等。

以上就是一种十Cr9Mo1VNb钢锻件制造工艺的详细步骤。

在实际制造过程中，还需要根据具体情况进行调整和改进，以确保锻件的质量和性能符合要求。