台阶芯棒(一种锻造工装)锻造成形的工艺参数优化.pdfVIP

维普资讯 第 8卷 第 9期 2008年 5月 科 学 技 术 与 工 程 Vo1．8 No．9 May2008 1671-1819(2008)9-2427-04 ScienceTechnologyandEngineering ⑥ 2008 Sci．Tech．Engng． 台阶芯棒 (一种锻造工装)锻造成形的 工艺参数优化 侯会喜 (西安航空职业技术学院，西安 710089) 摘 要 大型锻件锻造的主要 目的是在获得所需锻件形状的基础上，破碎铸态缺陷、压实疏松、获得 良好的纤维组织和 良好 的力学性能。锻造工装的工艺参数优化对锻造成形件的组织产生至关重要的影响。 关键词 台阶芯棒 锻造成形 参数优化 中图法分类号 TG316．2； 文献标志码 A 大型压力机工作缸的自由锻需要经过拔长、钢 锭礅粗、冲孔、芯棒拔长、平整出成品等工序，其 中 芯棒拔长工序需要高强度、高尺寸精度 的芯棒的支 持。芯棒设计变量的调整会对工作缸的最终微观 组织及力学性能产生及其重要的影响。本文通过 几何计算、经验判断来确定工装设计变量的范围， 用有限元分析手段进行模拟，然后对模拟结果进行 比较，得到工装设计变量最优解 。 1 锻件形状和成形特点 图2 工装参数示意图 在设计锻造工装(台阶芯棒)的过程 中，从台阶 根据几何关系可 以看 出，各设计变量有如下关 的结构看(如图1)，在台阶过渡的地方 (如图2)，存 系 ：O／90。，hl=CtanO／×90，h=h1+(r】+r2)tanO／。 在 以下几个设计变量：拔模角O／、拔模高度h和模具 拔模高度h越小，锻造出的连续金属流线将被 圆角r、r等。这些设计变量的设定，将直接影响到 机械加工破坏越少。所以，要想拔模高度h越小，则 锻件成形过程及锻件质量。 O／角应该越大，r、r应该越小。 但从锻造难度上看 ：O／角过大，r、r过小，收孔 时不易充满，且易出现折伤 ；、r过大或O／角过小， 锻造出的连续金属流线将被机械加工破坏过多。 模拟设计变量是为了获得最佳的锻件质量，在 图 1 台阶芯棒 充满的前提条件下，要求最小的拔模高度 h。设定 其参数范围为：O／=45。～90。；r1=5～8mm、r2= 2～30mm。 2008年 1月 17日收到 作者简介：侯会喜 (196l一)，男 ，陕西澄城县人。西安航空职业技 为了获得参数范围内实验点较好的分布均匀 术学院航空制造工程系主任 ，副教授 ，工程硕士。研究方向：压力 性，应分别进行数值模拟。 加工。E—mail：hxhou@xihang．com．cn。 维普资讯 2428 科 学 技 术 与 工 程 8卷