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河北弯头施行直角弯头一模两件锻压生产

发布时间:2021-09-18 10:56浏览次数:
    河北弯头厂家为了达到生产的速度和生产力,也能保证弯头的质量情况下,对某直角弯头的锻压工艺进行改进,将传统的一模一件锻压改为一模两件锻压,对锻件排列方式、型槽间距、毛坯形状尺寸等进行了设计与计算。采用Deform -3D软件对一模两件锻压成形过程进行模拟仿真,对仿真中的模型构建、参数设置等做了说明,得到成形过程中的载荷一行程曲线和成形结束时的等效应力分布。模拟结果表明,产品在成形过程中能充满型腔,锻造成形过程合理。将仿真中的参数应用于生产实际,通过小批量试制生产,产品完全符合使用要求。实际生产证明:一模两件锻压的生产效率提高了5倍,模具的使用寿命提高近2倍,产品的生产成本节约了8230元/3000件。一模两件锻压是指在1套模具上1次锻压出2
件合格锻件的方法,该方法能有效地降低模具成本、提高生产效率,在生产中具有较大的优势。但一模两件锻压并不针对所有产品,如重量大、水平投影面积大、形状复杂、温度范围窄的锻件不宜进行一模两件锻压。直角弯头是管道系统中重要的流体连接件,在石油、化工、核电以及航空航天等行业中用量较大,对性能要求严格[1。直角弯头的传统锻压工艺是一模一件,具有工艺路线长、产品质量不稳定的特点。本文针对直角弯头的结构特点,对其材料和成形条件进行分析,并通过Deform -3D软件对成形过程进行模拟仿真,寻找实现一模两件锻压的最优方案。通常根据结构特点,将锻件分为简单锻件、截面差变化较大锻件和带落差锻件[ 2 ]。其中,简单锻件结构简单,成形容易,产品产量大;截面差变化较大锻件,由于毛坯成形复杂,若采用一模一件锻压生产,工艺路线长;带落差锻件是指在成形方向上落差较大,产品的分型面往往是不规则曲面,加工时易产生模具错位。结合以上3种零件的结构特点,分析如图1所示的直角弯头,属于截面差变化较大锻件,产品的头部与杆部的截面相差较大,若式得以简化。锻件材料为45钢,该材料的锻造温度较宽,适合一模两件锻压。综合以上分析,本产品具有一模两件锻压的基础条件,具体工艺分析如下。
1 • 1锻件布局锻件布局的主要原则为:操作方便,模具制造难度小,模具成本低,易于成形,毛坯易于制造。根据以上原则,对本产品来讲,布局相对简单,采用如图2所示锻件布局,将两件产品进行对称分布 1. 2型槽间距
型槽间距是指产品型腔边界间的距离,包括水平方向距离和竖直方向距离H(图2),其大小需根据产品结构、金属流动性、产品的成形程度和模具制造成本确定。若材料成形困难,间距设计易较小;若材料成形容易,间距设计易较大。间距过大,成本较高;间距过小,会影响金属的流动,易产生不合格品。由于本产品型腔深度属于浅型腔型,且产品材料成形容易,因此,结合实际生产经验,金属流动对水平和竖直方向的影响差别不大,为布局方便,将平和设为一样大。
1 • 3毛坯形状及尺寸产品毛坯需要确定形状与尺寸,形状要与产品的终锻形状相似,本产品的毛坯形状由布局图外形确定,因此,毛坯形状的投影面为矩形。根据产品的成形规律,结合产品自身特点,采用圆柱形棒料进行压扁加工,形成长方体毛坯。根据体积不变原理,毛坯尺寸的确定除产品体积外,还需考虍产口口口在成形过程中的损耗,以及飞边槽的设计用料,综合考虑毛坯的长径比,计算可得出毛坯的具体尺寸为28 mm ><49 mrno 2有限元模拟
2• 1几何模型及基本参数直角弯头的锻压过程是一个塑性变形较大的过程,在成形过程中塑性变形不均匀分布,因变形产生的热量,传热之间存在复杂的交互作用,因此,要合理构建模型,以便实现仿真分析[ 1  
2 • 1. 1几何模型结合锻造原理,运用UG =维建模软件,建立用于有限元分析的几何模型〔3〕,模型主要包括上模、下模和坯料,在构建各模型的过程中要考虑模型间的相对位置,如图3所示为产品的几何模型。通过UG软件的导出功能将各模型导出为STL格式文件,再将STL文件导人到Deform -3D软件中进行锻造过程的仿真分析。
2 • 1 . 2参数设置要进行具有参考价值的仿真,需要设置与实际
通过对直角弯头锻压过程的模拟及实际试生产,
    对采用一模两件锻压工艺有了更加深刻的理解, 模两件锻压对于提高锻造的生产效率,提高模具的使用寿命、降低生产成本具有重要的意义采用有限元分析软件对塑性成形过程进行模拟分析,对锻造工艺的改进具有较强的参考依据本文所分析的零件及加工工艺对于类似产品的工艺改进具有理论及现实参考价值

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