轴类大锻件压方时锻件表面质量和内部应力状态的影响因素研究

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1、模具工业2010年第36卷第2期1轴类大锻件压方时锻件表面质量和内部应力状态的影响因素研究夏琴香，单会星，霍育林，宗伟奇2，向延平(1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州51O640；2．广州造船厂有限公司，广东广州510382)摘要：轴类大锻件的锻造过程分为压方、拔长和倒棱滚圆三大步骤。目前对锻造工艺的研究集中在拔长工艺优化上。忽略了压方和倒棱滚圆对锻件质量的影响。为制定准确的压方工艺参数以提高锻件质量并指导实际生产。应用有限元软件ⅨM3D建立相应的分析模型，对压方过程进行模拟，从锻件内部应力状态、锻透性及锻件裂纹3个方面对比分析了平砧压方和90．v型砧压方2种工艺方法。结果

2、显示：采用90V型砧压方时，锻件质量显著提高。关键词：轴类大锻件；压方；应力状态；锻透性；裂纹中圈分类号："IG2A9．2文献标识码：A文章编号：1001—2l68(2010)02—0001—05Factorsofinfluencingthesurfacequaftyandinternalstressstateofheavylong—axisforgingsinsqual-hlgprocessⅪ．AQin-xiang，IANHui-xing，HUoYu-lin，z()NGWeizli，ⅪANGYan-ping。(1．SchoolofIvlechanicalandAutomotiveE

3、ngineering，SouthChinaUniversity0fTechnology．Guangzhou，Guangdong510640，China；2。GuangzhouShipyardInternationalCompanyLimited，Guangzhou，Guangdong510382，China)Abstract：Anentireforgingprocessforheavylong-axisforgingswasdividedintothreesteps。i．e．squaring，stretching，char~eringandrounding．Researchesoff

4、orgingprocesarenowfocusedontheoptimizationofstretching，buttheefectofsquaringorchamferingandroundingontheforgingqualityisneglected．Inordertogetaccuratesquaringparametersandimprovethequalityofforgingsandguidetheactualproduction。acorrespondinganalysismodelbasedonfurlteelementsoftwareD】既3Dwascreate

5、d．Twosquaringprocesses。fiatanviland90。V-shapedanvilwerecomparedandstudiedfromaspectaofinterualstresstate，forgingpenetrationefficiencyandcracksanditwasconcludedthatthequalityofforgingssquaredby90。V-shapedanvilcanbeimprovedmarkedly．Keywords：heavylong-axisforging；squaring；stresstate；forgingpenetra

6、tioneficiency；crack1引言一【1卫】o大型锻件一般用于机器设备的关键和核心部轴类大锻件的锻造过程一般包括压方、拔长和位，是制造重大装备的基础件。大型锻件产业的发倒棱滚圆等多个工序。目前国内外学者对大锻件锻展是衡量一个国家工业水平和国防实力的标志之造工艺的研究集中在镦粗和拔长工艺的优化上，对压方工艺研究较少。文献【3】对平砧压方工艺过程进收穑日期：20O9—08—1＆行了有限元模拟，探讨了不同的压下量、接砧量等工基金项目：广州市工业科技支撑计划项目(2008Z1)。艺参数对锻件表面质量和内部应力状态的影响，但作者简介：夏琴香(1964-)，女，江西九江人，教授，研究方

7、未研究V型砧压方工艺，在压方时锻件裂纹预测、向：塑性加工及模具计算机技术，地址：华南理工大学机械与汽车工程学院，(电话)13902233118，(电子信箱)n*leq~i-锻透性等方面也未涉及。a@scut．edu．cn。现以4t电液锤锻造13500t船用螺旋桨轴大锻2模具工业2010年第36卷第2期件为研究内容，应用有限元软件ⅨM3I)建立长度为900nrn的锻件进行模拟分析。相应的分析模型，对压方过程进行模拟。从锻件内{m限打nm}0oo部应力状态、锻