一家专注流体压力成形技术
【作 者】冯超;王荣奇;高轲;韩昊忱
大型弯刀形板类锻件是大型关键装备中的重要部件 (图1) ［1－2］，其成形是大锻件生产制造中的难题，特别是数十吨甚至上百吨的大型弯刀板锻件，由于其重量大、形状复杂，锻造过程中难以有效控制其成形尺寸和材料内部性能。此外，大型板环类锻件的锻造操作难度高、时间长、工步多，变形区域的温度不易控制，给实际生产带来困难［3］。数值模拟仿真方法是预测锻造工件变形和组织演化的有效手段，在高温锻造成形加工中得到广泛应用［4－6］。
本文针对大型弯刀板类锻件的成形过程进行分析和有限元模拟，结果表明，采用预制不等厚板坯进行自由锻成形，能够提高材料利用率，有利于改善锻件内部的组织性能、提高产品质量。根据数值模拟结果分析了不同工艺参数对成形效果的影响，并确定了弯刀板锻件成形后的曲率半径与锻造工艺参数之间的关系。
【结 语】
提出了采用不等厚预制坯成形大型弯刀板锻件的自由锻工艺方法，并使用 Deform-3D 软件对变形工艺过程进行了仿真模拟。结果表明，预制坯内外侧厚度比t、进砧/板厚比θ、料宽/板厚比λ参数对弯刀板锻件成形后的弯曲程度有显著影响，且锻件曲率半径/板宽比R/W会随着t与θ的增加而增大，随着λ的增加而减小。根据模拟结果建立了各工艺参数与成形后弯刀板锻件曲率半径之间的预估关系，同时将再结晶演化模型和损伤累积模型集成到 Deform-3D 软件中，对弯刀板锻件成形过程中的组织演化和高温损伤开裂进行预测。结果表明，经过预制坯与终锻拔长后弯刀板锻件内部的组织分布均匀，且损伤累积在阈值之内，不会发生热开裂缺陷，得到的模拟分析结果能够指导实际加工工艺方案的制定。
以下是正文：
