DEFORM-3D在整体辗钢车轮预锻模具型腔分析中的应用

发布时间：2021-01-13 14:22

　　依据某840D型车轮产品结构图设计了3种不同方案的预锻模具,并使用塑性精锻有限元软件DEFORM-3D,对该车轮的预锻和精锻工序进行数值模拟,通过对比分析模拟结束后车轮的等效应变、等效应力、温度以及模具的填充性,来讨论3种不同方案模具型腔设计的合理性。结果表明:第3种设计方案中车轮的等效应变满足大于0. 69～1. 10的要求;最大等效应力为409 MPa,并且除了轮毂部位之外其余部位的等效应力均比较小,优于其他方案;锻件的主要温度分布区间为1100～1240℃且温度分布比较均匀;金属流动均匀性优于其余两种方案。结合现场试验数据修正后,所做的工作对现场具有一定的参考作用。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(08)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

840D型车轮的产品结构图

图1 840D型车轮的产品结构图根据精锻模具的型腔，进行精锻毛坯的设计，然后再根据精锻毛坯设计预锻模具型腔，预锻模具型腔的设计会影响金属量的分配以及精锻过程中的金属流动。由于金属流动符合最小阻力定律，即在变形过程中，各质点向着阻力最小的方向移动[10]。当毛坯外形固定时，锻压模具型腔形状是影响金属流动的重要因素，金属流动的合理性直接影响车轮锻件的质量与模具的使用寿命。因此，根据预锻时毛坯的金属流动特性设计了如图3所示的3种预锻模具。

图3a为第1种方案的预锻装配体，该方案模具的设计思路为:先对圆柱形坯料进行镦粗，然后使用精锻模具对镦粗后的中间鼓、上下凹的坯料进行约束镦挤。图3b为第2种方案的预锻装配体，该方案模具的设计思路为:在预锻和精锻时均采用同一个上模，精锻时只需更换下模即可，这样简化了模具设计，提高了设计效率。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2975020