基于数值模拟的叶片毛坯径向锻造成型分析-中国工具信息网.PDF

２０１７年第５１卷Ｎｏ．３ 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；ＴＨ１６４　　　　　　文献标志码：Ａ ＲａｄｉａｌＦｏｒｇｉｎｇＦｏｒｍｉｎｇＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＢｌａｄｅＢｌａｎｋＢａｓｅｄｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ ＬｏｎｇＰｅｎｇ，ＬｖＹａｎｍｉｎｇ，ＨｏｕＬｏｎｇｊｉａｎ，ＺｈａｎｇＱｉａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＳｉｍｕｆａｃｔ．Ｆｏｒｍｉｎｇｒａｄｉａｌｆｏｒｇｉｎｇｍｏｄｕｌｅ，ａｂｌａｄｅｂｌａｎｋｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｆｒｏｍｒａｄｉａｌｆｏｒｇｉｎｇｂｌａｎｋｔｏｔｈｅｂｌａｄｅｆｏｒｇｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄｔｏｋｎｏｗｔｈｅｂｌａｄｅｆｏｒｇｉｎｇｂｉｌｌｅｔｒａｄｉａｌｆｏｒｇｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎａｍｅｄｉｕｍｅｆｆｅｃｔｖａｒｉａｂｌｅａｎｄｆｏｒｇｉｎｇｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｆｏｒｇｉｎｇｂｉｌｌｅｔ，ｔｈｅｆｏｒｇ ｉｎｇｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓｔｈａｔａｎａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｒａｔｅｏｆｒｅｄｕｃｔｉｏｎｍａｋｅｆｏｒｇｉｎｇｓｔｏｃｋｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｕｎｉｆｏｒｍ，ｒａｄｉａｌｆｏｒｇｉｎｇ ｗａｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｓｓｕｒｅｆｏｒｇｉｎｇｂｉｌｌｅｔｍｏｌｄｉｎｇｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｏｂｔａｉｎｂｌａｄｅｆｏｒｇｉｎｇｂｉｌｌｅｔｆｏｒｇｉｎｇｂｅｔｔｅｒｆｉｌｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ，ｆｌａｓｈｅｆｆｅｃｔｕｎｉｆｏｒｍｆｏｒｃｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｆｏｒｇｉｎｇｓｔｏｃｋａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｒｅｐａｒｔｓａｔｆｏｒｇｉｎｇａｒｅｇｕｌａｒｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｉｎ ｔｈｅｒｏｔａｒｙｆｏｒｇｉｎｇｔｈｅｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉａｌａｌｏｎｇｔｈｅｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｆｌｏｗ，ｔｗｉｓｔａｎｇｌｅａｎｄｒｏｔａｔｉｏｎａｎｇｌｅｆｏｒｇｉｎｇｆｌｏｗｌｉｎｅｓｃｏｉｎｃｉｄｅ， ｂｅｔｔｅｒｑｕａｌｉｔｙｆｏｒｇｉｎｇｓｔｏｃｋ，ｎｏｏｂｖｉｏｕｓｄｅｆｅｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｌａｄｅｂｌａｎｋ；ｒａｄｉａｌｆｏｒｇｉｎｇ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｓｉｍｕｆａｃｔ 由锻制坯、特定零件的平锻机制坯等，本文采用径向 　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