电话:021-57628999
传真:021-57629188
新闻分类
 常用模具钢牌号对照表
 技术文章
 公司新闻
 HM1模具钢
 日本日立模具钢材
 日本山阳模具钢材
 日本大同模具钢材
 瑞典一胜百模具钢材
 奥地利百禄模具钢材
 德国撒斯特模具钢材
 美国芬可乐模具钢材
 布德鲁斯模具钢材
 新型模具钢
 美国哈斯霍姆高温钢
地 址: 上海市松江区泖港镇中厍路902号15幢-36
邮 编: 201601
联系人: 王云 18939813148
电 话: 021-57628999; 57628777
传 真: 021-57629188
手 机: 18939813148
邮 箱: 943586028@qq.com
首页 - 新闻资讯 - 技术文章 
PH13-8Mo钢异形模锻件锻造工艺设计及组织演变规律
精密锻造具有生产效率高、成形质量好、产品一致性高等优点,特别是对于非加工的表面或者异形构件,采用精密锻造不仅能够满足其非加工要求,同时可极大地减少机械加工量。结合PH13-8Mo 锻件的设计形状以及性能要求,优化成形过程中制坯流程;采用有限元分析方法对制坯形状进行优化,最终完成锻件的优质高效成形。


PH13-8Mo 马氏体沉淀强化不锈钢以其超高的强度、优良的抗冲击腐蚀性能、较好的断裂韧性、焊接性以及易加工性能,在航空航天领域得到了广泛的关注。但由于其价格昂贵和硬度高,采用传统的机械加工方式生产的PH13-8Mo 零件,不仅大幅度提高了零件的制造成本,同时也增加了其制造周期。


本文介绍了一种PH13-8Mo 钢异形模锻件控形控性一体化成形技术,采用预制坯+锻造方法完成最终锻件成形,利用有限元计算软件对制坯的形状和尺寸进行优化,然后对最终锻件进行组织和性能评价,为异形PH13-8Mo 锻件制坯+锻造成形提供理论依据。


锻件及模具设计

本文中试制的PH13-8Mo 锻件如图1 所示。锻件分为上下结构,锻件上部为带有“T”字形加强筋结构,下部为整体长方体。锻件总高度为125mm,下部长方体高度为82mm,宽度仅为24mm;锻件最大长度为193mm,最大宽度为131mm。设计单边余量3mm,上部斜度为5°,下部斜度为7°,未注明倒角为R3mm。


有限元数值模拟计算边界参数设置

根据设计要求,确定有限元模拟计算过程边界参数如表1 所示。

有限元数值模拟计算结果

PH13-8Mo 锻件有限元数值模拟过程如图2、图3 所示,分别采用圆柱形坯料以及预制坯形状坯料进行有限元模拟。


如上述有限元计算结果,直接用圆柱形棒料成形,锻件毛边完全形成后,锻件上部成形完整,锻件下部分长方体顶角处仍然未充满,图2 中红圈部分存在缺肉缺陷。如果继续增大压力,不仅对锻件成形模具形成巨大冲击力,造成模具损坏,同时也增加压力机闷车的风险。而采用预制坯后,在上部分充型完整时,下部也充型完整,整体锻件质量较好,故采用预制坯+模锻方式制造。


预制坯方案设计

根据上述有限元结果,锻件采用预制坯+模锻方式完成最终成形,而模锻过程中因模具型腔限制,变形量比较固定,对最终锻件的组织以及性能无太大影响。故对成形锻件影响比较大的过程在于预制坯制造环节。图4 为不同温度下采用圆棒直接锻造制坯组织变化。

经1100℃自由锻制坯后的晶粒度为3~4 级;1050℃制坯后的组织为4~5 级;1020℃制坯后的晶粒度为5~6 级。为满足晶粒度不粗于5 级的要求,选择制坯温度不大于1020℃。但是从图4也可以看到,经过1020℃制坯后,晶粒度接近5 级,在后续的模锻过程中,极易因锻造变形量不够,造成晶粒长大后粗于5 级。


图5 显示不同制坯方式下的组织变化。在制坯的工艺指导下,不仅考虑制坯工序的组织变化,同时也为后续的模锻组织和性能准备,在直接制坯的基础上,改进了制坯工艺,先镦拔一次后,再进行制坯。

从图5 中可以看到,原始材料的晶粒度约为7~8级,1020 ℃直接制坯后,晶粒度约为5 ~6 级,1020℃镦拔一次后制坯,晶粒度约为7~8 级,接近原始材料的晶粒度,组织明显好于直接制坯。


工艺方案验证

按照上述工艺方案,采用镦拔+制坯+模锻工艺,生产的锻件如图6 所示。从图中可以看到,采用预制坯成形的锻件充填非常完好,证明了有限元计算软件的可靠性。

图7 为锻件的晶粒度照片,从图中可以看到锻件的晶粒比较均匀,晶粒度约为6~7 级。

 上一条:伺服主驱动是金属成形机床的必选     下一条:楔横轧多楔成形铝合金连杆的数值模拟

首页 | 公司简介 | 产品展示 | 公司新闻 | 产品知识 | 人才招聘 | 营销网络 | 联系我们 | 客户反馈
友情连接: 铁岛实业 | 锻造模具钢 | 基体钢 | 模具钢材 | 模具材料 |

上海铁岛实业有限公司
ShangHai TieDao Metal Products Co.,Ltd.
地址:上海市松江区泖港镇中厍路902号15幢-36 电话:021-57628999; 57628777 传真:021-57629188
http://www.tiedao-mold.com E-mail:943586028@qq.com ICP备案编号:沪ICP备17024608号