基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析.pdfVIP

3 2017年第51卷No 67 基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析 龙朋，吕彦明，侯龙建，张恰 江南大学；江苏省食品先进制造装备技术重点实验室 摘要：基于Simufact．Forming径向锻造模块对某叶片毛坯锻造成形过程进行数值模拟分析，研究了径向锻坯 到叶片模锻的成型过程，获得了叶片锻坯在径向锻造过程中等效应变以及锻流线分布规律=深入分析锻坯锻透 性，并对径锻成形过程进行理论计算和试验验证。结果表明：适当提高相对压下率能使锻坯变形均匀，采用拉打径 向锻造方式能够有效保证锻坯成型的尺寸精度，得到的叶片锻坯模锻充型效果较好，飞边分布均匀，锻坯心部等效 应力在锻打时有规律地发生波动，旋转锻打使金属材料沿周向流动，锻流线的扭转角与旋转角相一致，锻坯质量较 好，无明显缺陷。 关键词：叶片毛坯；径向锻造；数值模拟；Simufact 中图分类号：TG315．2；THl64 文献标志码：A №眦 ～ ‰‰ a 一 胁帆 枷m 一～一一一一一一一～～ _薹一一一一．删～帆 如吣．董删一妇一悯 一撕一一一一．一一～～肌{言警纛淼淼 唧寸?～■嶙妇㈨ 一眦一一～嘶刊咄 一一一～～～．一～～一 ～ 曲 蛳 ～一一一一一～一一～ 一～嘲一～～一咄=薹一 一 ～一一～一～一一～一一一 一～一～一一一一一一k一 由锻制坯、特定零件的平锻机制坯等，本文采用径向 ～一一一一一一一一一 1 引言 锻造机制坯。径向锻造制坯在坯料外径周围对称分 叶片制坯是金属棒材到预锻件必不可少的成形 布几个锤头，对坯料沿径向高频率对称同步锻打，坯 工序，通过制坯成形工序获得叶片的初步形状，满足 料根据预先设定的参数边旋转边作轴向送进，使端 叶片对材料在不同部位的体积分布及内部流线走向 面尺寸减少、轴向延伸，即制坯过程中的拔长。根据 的基本要求。叶片锻坯形状设计和制坯方法是叶片 工艺要求，可通过机械操作和锤头进给量的控制进 锻造工艺设计中需要考虑的一个重要方面，也是直 行全过程的数控编程，确保了锻坯形状的尺i=r精度。 接影响叶片终成形锻造中各部位充足成形的关键因 针对径向锻造的特点，一般采用径向锻造机锻造圆 素。在叶片锻坯设计过程中，需考虑叶片锻造的材 柱形叶片毛坯。 料塑性成形过程以及叶片锻件飞边分布，并结合目 2建立叶片毛坯径向锻有限元模型 前工厂实际情况，采用切实可行的制坯方法，以确保 叶片锻坯质量可靠，锻出更加精化的叶片锻件。 2．1 Simufact软件 叶片锻造采用预制锻坯在终锻型腔模内直接进 行锻造成形的锻造工艺方式，不存在预成形模锻工 序，对锻坯形状设计提出了较高要求：在叶片锻造 的仿真优化平台，对辊锻、楔横轧、孔型斜轧、环件轧 工艺过程中，要根据工艺分析中初定的形状特点选 制、