T形大锻件自由锻成形过程有限元分析.pdf

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1、No．2《大型铸锻件》HEAVYCASTINGANDFORGINGMarch2015T形大锻件自由锻成形过程有限元分析门正兴孟相利曾明赵刚(二重集团(德阳)重型装备股份有限公司，四川618013)摘要：对T形截面锻件结构进行了分析，确定了工艺方案制定的基本原则。通过有限元方法对四种可能的T形截面锻件锻造方法进行了数值模拟，阐述了各种方法可能出现的锻造缺陷及适用范围，并对T形截面长锻件工艺方案设计中应注意的问题进行了总结。关键词：T形截面；锻造缺陷；有限元分析中图分类号：TG316文献标志码：BFiniteElementAnalysisof

2、FreeForgingFormingProcessofTShapedLargeForgingMenZhengxing，MengXiangli，ZengMing，ZhaoGangAbstract：ThebasicprincipleofprocessformulationisconfirmedbyanalyzingthestructureofforgingwithT·shapedsection．Numericalsimulationisperformedforfourkindsofforgingmethodsforthefor~ngwithT

3、—shapedsee—tion．Thepossibleforgingdefectsandapplicationscopeofeverymethodaredescribed．TheattentiveproblemsinprocessdesignfortheforgingwithT—shapedsectionaresummarized．Keywords：T—shapedsection；forgingdefects；finiteelementanalysis自由锻是采用简单的通用工具或锻造设备的采用自由锻方法成形T形截面锻件的基本上、下砧直接对

4、坯料施加外力，使坯料产生变形而过程是：钢锭压钳口、倒棱、错底一镦粗、拔长成扁获得所需几何形状及内部质量的锻件加工方法，方一成形出T形截面锻件。T形截面锻件的成形是大型锻件的主要生产方法⋯。随着提高材料以镦粗为主，锻造工艺方案选择的基本原则是：利用率、缩短产品周期、节能减排和提高锻件质量1)根据体积决定成形方式。选择大端和小端之等方面要求的提高，自由锻向着越来越精确的方中体积较大的一端来确定扁方尺寸，体积较小的向发展，因此要求锻造工艺的设计人员根据实际部分作为主变形区域；2)根据比例决定成形方情况，综合考虑锻造过程中每一个因素，设计出材式。

5、对于三／￡较大的锻件，以小端为主变形区，料利用率高、火次少、操作简单、质量可靠的锻造反之则以大端为主变形区。对于／较大的锻工艺。件，以小端为主变形区，反之则以大端为主变形1T形截面锻件分析区；3)以下压量和扁方尺寸决定成形方式。以成形过程中下压量最少和成形过程中扁方不失稳为大型T形锻件截面如图1所示。由于锻件长判断成形方式好坏的标准之一。度是锻压设备锻造尺寸的数倍，因此需要多次局部成形才能最终得到合格的锻件。为了描述方2成形方法数值分析便，将T形截面长度较大的一端称为“大端”，T成形T形截面锻件的方法需要根据零件特形长度较小的一端称为“小

6、端”。确定T形截点、现有工装等方面情况确定，下面就对可能使用面形状的尺寸共有四个，分别是大端长度￡，大的方法进行介绍并进行有限元分析，从而确定每端高度日，小端长度：，小端高度。不同的尺种方法的可行性及适用范围。寸组合会使T形截面结构发生变化，而不同的比2．1成形方案1：局部镦粗法例和尺寸将导致不同的锻造成形方法。如表1所局部镦粗法是将扁方的高度与T形截面锻示为L】=200mm、=100mm情况下，2为50件大端长度一致，在锻造过程中，成形T形小mill、100mm、150ITIB和为50mm、100mm、150端的金属放于成形设备上下砧之

7、间进行局部镦粗mm九种不同的T形截面形状。成形，大端保持不动。图2为900mm×750mm收稿日期：2014—1O一13扁方成形T形截面锻件的过程。从成形过程可9