【正文】 量等值線的繪制使后處理簡單明了。DEFORM是一個高度模塊化、集成化的有限元模擬系統(tǒng),它主要包括前處理器、模擬器、后處理器三大模塊。 DEFORM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DEFORM不同于一般的有限元程序,它是專為金屬成形而設(shè)計的。它是一套基于有限元仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。 (5)精鍛機的宜人化。自動化不僅僅體現(xiàn)在加工，還體現(xiàn)在自動實現(xiàn)對系統(tǒng)的診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能。 (2)機電液一體化。從工藝組成上與其他設(shè)備的聯(lián)合也有了大幅提高，采用液壓鍛壓機和精鍛機聯(lián)合作業(yè)，在高速鋼和鈦合金生產(chǎn)中較為普遍，也有采用大小精鍛機聯(lián)合作業(yè)的。⑤對高速下的換向沖擊可利用軟件來消除，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。②控制精度高。早期的可編程控制器在功能上只能進行簡單的邏輯控制，后來開始采用微電子處理器作為可編程控制器的中央處理單元(CPU)，從而擴大了控制器的功能，使其不僅可以進行邏輯控制，而且還可以對模擬量進行控制。近幾年多進行了技術(shù)改造和升級。但總的發(fā)展趨勢是高速化、智能化[14]。河北冶金科技公司2004年引進的SX55型即為SX類型。 奧地利GFM是世界知名的徑向鍛機生產(chǎn)公司，可生產(chǎn)3種類型的精鍛機：(1)機械傳動的SX型：(2)液壓傳動的PX型；(3)連續(xù)式SD型。用不同型號的精鍛機分別將鋼錠或鋼坯鍛成圓形、方形、矩形截面的棒材或鍛成旋轉(zhuǎn)對稱軸、實心軸和空心階梯軸、錐度軸、厚壁管、炮管等。在一次加熱中坯料總變形率的增加，也就提高了生產(chǎn)率和成材率。徑向鍛造的特點是不需要專用模具，能按預(yù)定程序鍛出精密的軸類零件。內(nèi)徑177。這類機器多用程序控制、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)線和冷鍛槍管來復(fù)線等。 本課題研究內(nèi)容綜上所述，本文的研究以精鍛機結(jié)構(gòu)與高速鋼生產(chǎn)工藝相結(jié)合，主要通過DOFORM軟件對H13高速鋼鍛造過程變形的有限元仿真分析，得到坯料在鍛造變形中的應(yīng)力、應(yīng)變分布，來分析棒料芯部的變形，進而分析該鍛造工藝是否能將坯料鍛透。對一些新產(chǎn)品的方案進行驗證等，廣泛應(yīng)用于航天、冶金、通信、建筑、化工等各個工程領(lǐng)域，在實際應(yīng)用中取得顯著效果。一般來說，仿真技術(shù)包括物理仿真和模型仿真。但只有方程比較簡單、幾何邊界想到規(guī)則的少數(shù)問題能用解析分法求出精確的解析解。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。退火溫度一般為860～880℃。高速鋼鍛后從高溫空冷也會轉(zhuǎn)變馬氏體組織，組織應(yīng)力大而塑性低，很易開裂。例如將430mm～430mm的鋼錠鍛到直徑140的圓棒，至少需6火次，而且還需要開中間坯。正因為徑向鍛造存在溫升的現(xiàn)象，始鍛溫度與終鍛溫度差很小。由于錠料或坯料在自由鍛造的情況下展寬和軸向延伸不受工具的限制，變形阻力小，根據(jù)金屬塑性變形最小阻力定律，自由鍛的錠料或坯料將產(chǎn)生兩個方向的塑性變形。上述方法各有其特點與優(yōu)越性，可以根據(jù)工具使用特點與操作掌握程度具體分析選用。生產(chǎn)中通常有以下幾種特殊的鍛造方法:(1)不變方向反復(fù)鐓拔。用鍛造提高高速鋼的碳化物均勻度，能為熱處理創(chuàng)造有利條件，提高刀具使用壽命，在工具生產(chǎn)中具有重大作用。m）,雖略粗于粉末高速鋼,但顯著優(yōu)于常規(guī)鑄鍛工藝生產(chǎn)的高速鋼[6]。該技術(shù)由英國Osprey金屬公司首創(chuàng),所以又Osprey工藝[5]。瑞典公司則采取了不同的生產(chǎn)工藝。鋼在熔煉之后,于高壓氣體霧化制取預(yù)合金高速鋼粉末,每一個粉末顆粒實質(zhì)上就是一個微小的鋼錠。它是快速凝固技術(shù)在工業(yè)上成功應(yīng)用的首例冶金材料。我國特殊鋼廠也多是用電弧爐冶煉高速鋼,生產(chǎn)大斷面材采用電渣重熔?，F(xiàn)在國外一些廠家還采用了爐外精煉,這對于一些特殊品種的高速鋼來說非常必要,例如雙金屬帶鋸用高速鋼材,要求鋼很純凈,氣體含量很低。目前已形成規(guī)模的企業(yè)有江蘇夭工實業(yè)公司、江蘇飛達集團和河北冶金科技等單位。一些重點特鋼企業(yè)如上海五鋼集團公司、撫順特殊鋼有限公司、大冶特殊鋼有限公司也積極生產(chǎn)開發(fā)高速鋼,長城特殊鋼公司、貴陽鋼廠、西寧特殊鋼有限公司、本鋼特鋼公司等企業(yè)也生產(chǎn)少量高速鋼。世界上生產(chǎn)高速鋼的著名企業(yè)有瑞典的ASSAB公司、法國的ERASTEEL公司、日本的HITACHI公司、德國的THYSSEN公司、美國的CRUCIBLE公司等,這些企業(yè)基本上都是專業(yè)化生產(chǎn)[3]。m，由于組織均勻碳化物細小，使粉末冶金高速鋼的硬度和韌性大幅度提高，而且耐磨性比熔煉型高速鋼優(yōu)良。(3)%～%左右，而其他合金元素基本不變，已用于生產(chǎn)的有日本的SKH2R、SKH3R及我國的6W6Mo5Cr4V等。M2就是當時研制成功的典型鎢鉬系高速鋼。根據(jù)刀具專家的分析圖,在可預(yù)見的將來,高速鋼在刀具材料中的特殊地位不可能被其它刀具材料所取代[1]。高速鋼發(fā)明至今已近百年主要用作各類機床切削工具。 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 35 頁 共 36 頁1 緒論 高速鋼 高速鋼簡介高速鋼又被稱為風鋼或鋒鋼，意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。碳素刃具鋼和低合金刃具鋼，200～300℃即開始軟化，而高速鋼在500～600℃，仍能保持較高的硬度（60HRC左右），因此高速切削刀具一般都采用高速鋼制造。從表中可見,除車刀外,其它各種刀具主要都是用高速鋼制造的,尤其是螺紋刀具、齒狀刀具和拉刀等精密復(fù)雜刀具。50年代后期，由于世界范圍的鎢元素緊缺導(dǎo)致 T1價格不斷上漲，與此同時，鉬礦資源不斷被開發(fā)，因而促進了鉬系、鎢鉬系高速鋼的研發(fā)。超硬高速鋼的類型較多，目前應(yīng)用較多的有鈷高速鋼、高碳高釩高速鋼及鋁、硅高速鋼等。m；而熔煉的高速鋼中的碳化物尺寸為12～30181。世界每年生產(chǎn)高速鋼近30萬噸,鋼材在20萬噸以上。大連鋼鐵集團公司和河北冶金科技公司是原冶金部布點的重點高速鋼生產(chǎn)企業(yè),其產(chǎn)量、品種、質(zhì)量一直處在領(lǐng)先地位,為我國工具行業(yè)提供了大量優(yōu)質(zhì)的高速鋼,為國家的經(jīng)濟發(fā)展作出了巨大的貢獻。這些企業(yè)發(fā)展的速度很快,有的已形成了規(guī)?；a(chǎn),成為高速鋼生產(chǎn)的新生力量,已占全國高速鋼生產(chǎn)的。 高速鋼的生產(chǎn) 高速鋼冶煉高速鋼多用電弧爐冶煉,用精鍛機或汽錘鍛。采用電渣重熔和快鍛機加精鍛機的鍛造方法生產(chǎn)高速鋼大斷面材,取得了良好的效果。70年代初，由于氣體霧化制粉盒熱等靜壓技術(shù)的進步，誕生了粉末高速鋼。氣體霧化粉末高速鋼的生產(chǎn)工藝主要包括兩個步驟：(1)霧化制粉。然后剝掉鋼包套,可以鍛或軋成材。還有一種噴射沉積技術(shù)可用于生產(chǎn)高速鋼。用噴射沉積技術(shù)生產(chǎn)的高速鋼碳化物分布均勻,顆粒細小（約6～10181。嚴重的碳化物不均勻性使鍛造時金屬塑性降低，應(yīng)力集中易產(chǎn)生開裂，綜合力學性能與耐磨性差，從而降低了刀具使用壽命。當簡單成形不能滿足碳化物均勻性要求時，就必須采用特殊鍛造方法，來改善碳化物均勻性與鋼材纖維方向，以提高工具綜合力學性能。(4)對角線反復(fù)鐓拔等。自由鍛造一般使用上下平砧進行鍛造。例如液壓式徑向鍛造機鍛造難變形的高溫合金GH4169，由220mm方坯鍛到直徑140的棒料，從第3道次開始，表面溫度升高40～50℃，為了控制終鍛溫度，需要停留一段時間進行最后道次的變形。該類鋼若采用自由鍛造，錠到才需開中間坯，需多火次才能完成。因此徑向鍛造變形溫降小的特點尤其適合高速工具鋼、高合金冷作模具鋼、不銹鋼及高溫合金、鈦合金等南變形材料的鍛造。退火的目的是消除應(yīng)力，降低硬度，使顯微組織均勻，便于淬火。工廠均采用鹽爐加熱，現(xiàn)真空爐使用也相當廣泛。許多工程分析問題，都可歸結(jié)為在給定邊界條件夏秋季起控制方程(常微分方程或偏微分方程的問題。因此，在利用現(xiàn)代數(shù)學、力學理論的基礎(chǔ)上，借助于計算機計算來獲得滿足工程要求的數(shù)值解，這就是數(shù)值模擬技術(shù)，也就是計算機仿真技術(shù)。為獲得最佳設(shè)計對各種方案進行比較。另一方面可以模高速鋼在鍛造過程中的顯微組織變化，并預(yù)報軋后鋼的性能，從而優(yōu)化工藝參數(shù)，代替大量金相實驗和工藝參數(shù)研究，保證鋼材所要求的組織和性能[11]。鍛壓時坯料由操作機的夾頭送入鍛壓箱進行往復(fù)鍛壓。 mm；冷鍛的外徑177。如工件為圓截面，則一面低速旋轉(zhuǎn)，一面軸向進給移動；如工件為非圓截面，則只軸向進給而不旋轉(zhuǎn)，將鋼錠直接鍛成方鋼、扁鋼等。這對加工溫度范圍窄的高合金鋼、鈦合金或難變形合金的生產(chǎn)非常合適，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。世界上有許多國家在冶金、機械制造、國防工業(yè)上采用了精鍛機來生產(chǎn)合金結(jié)構(gòu)鋼、高強度合金鋼、鈦合金和難變形合金的產(chǎn)品。另外，由于打擊頻率高，產(chǎn)生變形熱，使鍛件局部溫度上升，導(dǎo)致合金顯微組織不均勻，影響性能。從 20世紀80年代中期至今，我國已從奧地利引進了400T,500T,800T,1000T和1400T,主要用于鍛制特種鋼、工具鋼和鍛件，使用效果比較理想。三種類型功能各有差異，應(yīng)用范圍也不盡相同?，F(xiàn)在，國內(nèi)早期引進許多精鍛機是以這種機型為主。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器的功能更加豐富。這種控制方式以工業(yè)控制機作為主控單元，以CNC控制技術(shù)直接應(yīng)用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制、同時利用各種傳感器組成閉合回路的控制系統(tǒng)，達到精確控制的目的，這種控制方式主要有如下特點：①具有友好的人機交互性，操作簡單。④預(yù)存工作模式，可對不同工件的工藝過程、工藝參數(shù)預(yù)先存儲和重復(fù)調(diào)用，縮短調(diào)整時間。精鍛機由手動、