基于Simufact的圆插针成形仿真及优化

发布时间：2025-04-15 03:57

　　 基于Simufact.Forming冷锻成形模块,对圆插针截面圆的成形性进行了数值模拟。在截面面积不变的条件下研究了不同宽高比的毛坯成形的等效塑性应变分布图,得到了最优的毛坯宽高比,为圆插针冲压的毛坯设计提供了参考。分析了锻圆各工艺参数对圆插针成形的影响,设计了以锻圆头端间隙、预锻C角、冲压速度和摩擦系数为试验参数的4因素3水平正交试验,以成形后的小平面总宽度为优化目标,通过极差分析得到了4个因素对圆插针小平面总宽度的影响趋势。结合生产实际得出的优化方案为:锻圆头端间隙为0.09 mm、冲压速度为80冲次·min^-1、减小预锻C角、适当降低润滑条件,为圆插针生产过程中的小平面宽度尺寸优化提供了参考。

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【部分图文】：

图7 锻圆头端间隙和预锻C角示意图

图6毛坯的锻压工位3D有限元模型2.3正交试验结果分析

图8 产品的3个方向的小平面宽度测量示意图

圆插针的正交试验结果见表4，以正交试验结果中的小平面总宽度进行极差分析，得到极差分析表，如表5所示。其中，Kij为j(j=A,B,C,D)因素i(i=1,2,3)水平的性能指标计算值之和，即某因素下3个水平结果值的和;ωij为j因素i水平的效应，即性能指标计算值之和的平均值....

图9 4个因素对圆插针小平面总宽度的影响趋势

(1)随着圆插针毛坯宽高比的降低，毛坯心部横向的锻透性逐渐降低，毛坯心部纵向的锻透性逐渐提高，中轴线上接近表面区域的等效塑性应变逐渐提高，当截面毛坯的宽高比为1.14时，最利于圆插针的截面圆的成形。图10圆插针小平面宽度优化验证效果图

图1 0 圆插针小平面宽度优化验证效果图

图94个因素对圆插针小平面总宽度的影响趋势(2)采用Simufact软件模拟磷青铜C5191材料的成形，以接触压力≤440MPa来判断模拟的小平面宽度与实际生产相符，可直观地反映出圆插针产品的未成形小平面区域。

本文编号：4040035