大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟

南京理工大学毕业设计说明书(论文)讲师黄俊讲师黄俊指导者：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2023年6月毕业设计说明书（论文）中文摘要虽本文坝针对柿2M叛W风聚电主挤轴为州研究者对象钟，将沿其完匠整的正锻造疮工艺释分成址了四彼大卖锻造伤步骤逢，并泛运用双有限滔元软烤件D余EF萝OR索M，网重点偿对颤倒棱休滚圆劲、救镦粗盈、拔珍长、锻号印照分料券和模躁锻等括步骤粘分别急进行迅了数陆值模和拟。蔑在模箱拟过骄程中戏分析颜了炕各个荣步骤勤的臭锻件绩内部民应力浅应变们和尺蒸寸精闻度的明影响江。具戚体的哀研究暂内容董和所丹得结区论如旦下：剧获得闸了此对渔大型澡风电怀主轴窝类锻它件倒尿棱滚矿圆梨的鹿过程般进行酒了模帖拟铜有限敢元模质型姥，毒研究鉴了该狸过程述中锻靠件内宇部应兄力应接变状骨态量和温祖度的搂分布摩以及燕使用分平砧特倒棱距滚圆央的精股度。该使用织平砧锅滚圆向，截陶面平野均直洗径值陵与初谊始方漠形锻骆件边矩长相歌比增兰加2宴.8夫%，浴需要冶继续训对工却件加有工才单能达假到更烦高肠的醒精度氏，并男且锻沿件心初部有费较大锻的等买效应陪变。订获得博了皮对演大型波风电尝主轴税类锻估件镦默粗拔毕长吧的仁过程项有限汽元模女型念，氏进行幕了模肢拟皂，研镇究了漫拔长傍过程括中接半砧量剂对工羞件表勒面缺呀陷的线影响岗。应更设定肃较小蝴的接奇砧量侍60脑mm仍，蛾这样和不仅良提高化工作垂效率捐，而哪且格保证扰锻件东表面梢质量供并且抬提高梦工作乌效率钳。备获得钢了森对壮大型祝风电肤主轴抚类锻勇件模徐锻摇的么过程体进行回了模房拟赶有限归元模呀型锯，研勿究了其模锻伪过程藏中锻负件应遣力应螺变和南温度辽的改避变，命以及庭最终丑锻件旺的精吨度。攀最终习锻件避顶部友平均号直径始15谎46片mm响，底筋部直练径4与05场mm煌，均赵符合傲工艺州卡要甜求。新关键观词刺风电螺主轴裙大型晕锻件性，横数值滋模拟袄，悬倒棱崇滚圆担，羡镦粗私拔长亚，夹模锻挺锻造若工艺湖，赔数值迅模拟躁，宝锻造碗工艺慧优化烈毕业掠设计用说明稀书（缝论文领）外搁文摘腔要辨Ti尾tl暑e布罩ST立UD雅Y平ON焰F或E干SI捧MU侮LA还TI暑ON党O愁F寺FO距RG叹IN族G岛PR匀OC简ES饿S威OF孝害HE丙AV吩Y包AX两IA捎L互FO幸RG洽IN啊GS队饼Ab能st能ra棚ct镇Th披e钻co锁mp山le课te斜f邻or伍gi芦ng谱p观ro妈ce涝ss动o虾f诞2宋MW争w株in箭d非po掘we什r模a饱xi娘s烤i慌s拖st越ud赴ie斜d躲an小d离di套vi受de白d砌in坏to车筝4词m涛ai次n毒fo艇rg耗in虫g哀ap毛pr帜oa培ch筛es膛f糊ir好st宅ly鸟.西Th精en层,嘴th前e逐fi斧ni疼te哄e推le徐me精nt其c恢od肚e散DE现FO浪RM坚i它s适ap锁pl株ie列d补to证s中im它ul首at思e拘th折e坦di建ff工er响en锄t西fo震rg腾in弟g膀ap颂pr因oa闲ch稀s范eq净ue紫nt枣ia挑ll宋y.诚A胖nd姿f存in衫al讨ly它,品by炭a祥na栽ly主zi焰ng嫌t梁he窄i熄nf书lu式en绪ce播o悄f透di亡ff慢er土en县t闹fo揉rg疯in搂g句pa莫ra乔me扩te扒rs史o演n语th稳e腿in滔te昼rn滔al翠q匪ua岂li迷ty扰a让nd歌s珠iz封e艺pr拼ec宫is换io啊n右of僵t互he嚷f金in中al匪-s狱ha冤pe壁d驼fo稻rg博in摆g颂.勇Th棕e京ma妇in军re借se亡ar熟ch饮c盲on乔te姨nt刺s铁an串d轨co柔nc太lu摸si掌on危s哈of绣t评hi惕s白ar绕ti晋cl矛e喉ar乘e位su是mm嫌ar凶iz卵ed校a包s唤fo柄ll碎ow夺s:难Th蔽e漠ch女am搬fe乏ri队ng爹a临nd恭r拘ou他nd尤in幻g胁pr血oc寄es间s商of阵填wi袄nd弓p遇ow互er哈a穴xi狠s既ar复e观si腔mu杆la快te梢d.还Du毁ri品ng独t伪he供s绞im傅ul帐at勤io啄n,逮看th屋e兰st陕ra奔in仙-s伞tr借es侍s朱di棚st修ri钓bu技ti组on安，t汪em焰pe充ra遗tu棚re院an演d希th刘e颂si痛ze垂p览re榨ci兆si框on剃of缎t规he凳f粘in葵al中f上or巨gi轧ng吵ar庆e朱di悔sc邪us覆se着d.瓦Wi痒th肃a城f辰la峰t锅an种vi裕l弄ro爬un乐de妈d菊，t候he苹滴cr乒os须s-买se创ct扭io马na针l臭av午er鱼ag鸣e织di永am肤et山er赚o栽f仰fo津rg俗in音g据in具cr疤ea边se躺s蜓b没y颂2.扔8%牵c缺om牺pa伴re反d团to模th鸡e导or龟ig裳in箱al锻.备Th对e行he贱ad渡in漆g京an目d怕st叙re久tc坑hi汇ng悦p艇ro砌ce树ss悼o味f愤wi肤nd壮p的ow滤er庸a战xi涂s画a栋re援晕免历北si达mu躺la京te啊d.馆Du权ri糟ng砖t呜he咸s盘im挽ul市at政io旗n,粉t遥he卫般im且pa辰ct炼o目f绘re仗ce顽iv扒ed贪-突an读vi颜l麻-喊di约st饥an弹ce司叔on塔su糖rf模ac射e眯de柄fe要ct猾s贝th停e盒fi霸na玻l捞fo与rg馋in辛g医ar停e很di瞒sc修us司se殿d.叫S影et歌ti并ng郑t达he华宽re拳ce坡iv桃ed胶-a群nv庭il搭-蜓di打st爪an击ce庄o忧f颂60俯mm稠榨,防wh枣ic位h诚no逮t绣on些ly敌i舒mp贞ro削ve每w类or雾k饥ef煌fi之ci爱en引cy茫,嗽bu木t躬al俘so轨t伶o狼en缓su假re脸t芹he限s多ur患fa肠ce辰允of娱删th贫e牛fi险na疑l师fo返rg演in招g.盾Th穴e呜di这e狸fo元rg裕in和g腥pr脸oc叔es骄s克of歌制wi捏nd份p童ow声er燕a灭xi膨s症is车s锁im丧ul迅at抢ed狸.概Du番ri筝ng录t染he套s推im坟ul疮at撕io挂n,粗th瓶e女st傲ra接in纯-s尺tr莲es宣s弄di兔st跨ri帆bu仓ti晒on句，t殖em尝pe蛙ra热tu威re桂o弓f缠th客e见fi零na泛l顺fo嫁rg敬in除g睁an侧d叉th陷e灭si限ze泉p贼re模ci浸si喝on益a搁re图d摸is宋cu释ss代ed础.露Th丙e烛av等er婶ag坦e他di吴am忙et慕er餐o豆f雨th塌e伙to呈p土of枕t肃he江f所in削al鉴f劫or卵gi雨ng林1干54逼6m把m,棵b伶ot麻to听m留di笛am趣et的er昂4印05佣mm锈,融ar界e尘in鲜l光in燃e握wi网th业p灭ro只ce腊ss窜c逢ar厦d顿re宅qu幼ir学em旺en丹ts任.雨Ke拥y弦wo绑rd艳s粉he跪av镜y久ax找ia趣l玩fo险rg墨in零g,替ch隆am阔fe确ri哨ng蝇a饺nd鹅r右ou蛙nd魂in退g,械h丑ea狱di洞ng爪a耀nd高s揉tr腰et奇ch夕in映g,浇d敬ie送f距or肌gi货ng佣,醒n令um耍er蒸ic妙al娘s抹im烘ul明at矛io批n,博f赶or升gi刘ng浪p鬼ro袋ce念ss拆o捡pt送im火iz茅at途io刊n角目酒偏次袄1揪幅绪赏论师1淹1.冰1哨设选题呢背景际及意威义考1外1.排2由筋国内开外研莲究概帐况粉1横1.羽3危有限钞元软烦件旱DE沃FO粱RM堡-3电D泉简介押3练1怕.4犯本课箱题研膝究内接容弯4迷2局谦大型妖锻件酷多工粱步锻袭造过侦程模堡拟总肆体方部案摸5浴2.坟1滑热力竞耦合震刚粘停塑性宏有限番元理多论基懂础病5跃2.掀2皆南大型普锻件涉多工券步锻赚造过倚程在泛DE镇FO芳RM芽软件闸中的丰实现歇9画3糕大型耕风电瓶主轴汗锻件赔的数端值模乖拟研三究母12显3.醒1喇大型篮轴类辫锻件狼倒棱致滚圆揪过程当的数旱值模陶拟概12钻3.具2您大型邪轴类霜锻件扬镦粗的与拔花长的飞数值墨模拟陪18称3.用3傻大型旷轴类滋锻件凭号印职分料骗与切灿除过牵程的竞数值游模拟广22拌3.旅4康大型鼠轴类矩锻件残模锻收过程计的数脏值模落拟依26恐结榜论泻32挨致疤谢短33芳参巧考狭文候献窗34臣1朴绪驱论苍1.达1录选题沈背景夹及意轰义造大型阔锻件谁一般祝用于携机器独设备散的关联键和捧核心告部位宴，是算制造们重大大设备蹦的基扬础件堂，其搬成形库制造迹在能鲁源工遣业、顽钢铁沿工业赖以及磨国防布工业税中都对具有横举足态轻重粉的地钓位，滥体现烤着国五家的技极端领制造怨能力袄与制恨造水宗平，监是国耍民经羽济的披重要缘保障稳。可鬼以说是大型吃锻件诵的生桃产能坐力和炕制造体技术摆是衡罪量一删个国牧家的户重工规业发论展水况平与您重大榆、关钉键技蜜术设膀备自重给能桌力的缘主要炎标志楼之一惠。合大型友锻件仗生产组的主确要特叛点是乔：体太重形唐大，遭质量注要求绝严格赚，工然艺过含程复回杂，拉生产己费用谦高，恼生产邀周期煌长。农其完盒整的才生产护流程馋为：艘冶炼挪→绑铸锭受→职锻造战→康粗加税工剧→镜热处灵理糠→恐精加幼工。披显然述大锻亏件的结质量生是炼懂钢、挣锻造躬和热筐处理愉等专活业综装合技戴术水隙平的辩标志辅，其打中锻猎造环董节起兰着非条常重果要的凝作用酸。大懂型锻递件锻酱造的狂任务腾，不篇仅是自为了屋得到展一定差形状猾和尺蜂寸的痰锻件雄，更麻重要于的是膜通过还锻造帽破碎恒钢锭忌的铸涌态组式织，颂消除只钢锭耕内部演的疏厘松、恨裂纹吵、气剖孔等网缺陷折，改韵善第到二相循化合慰物及侨非金献属夹笑杂物迫在钢溉中的炭分布汁，以星提高末锻件佛性能与。设可见拔，锻肯造是蔑大型盆锻件孙生产筒的重担要工尝序之槐一，益锻造窑工艺耽的好室坏以肿及锻乔造水爱平的尾高低翠往往伍会对最最终箩成形担产品应的质舌量产纵生很廊大的纠影响赞，甚辱至可牲能造馅成锻抹件报迹废的大后果算。然炉而，岔目前茫我国延大型方锻件早锻造婆工艺沈过程流的制已定主箩要依出据人霉为经咸验，营缺乏颜对锻量造具恶体工阀艺规收律与呆实质祸的认州识。靠因此昌，要碗提高厚大型均锻件肉的生张产水博平，叙就必浩须从画具体借的锻拍造过希程入望手，粘研究拔每一扩步锻绞造工冈艺及或其参肠数对们大锻擦件成挎形质毯量的旅影响止，真叨正了专解大烫锻件余锻造井的目夏的与偷实质煌，从掌而制砖定出睛有效肆且可黄行的昆锻造阳工艺观[1滴-3溜]俊。仿近年讯来，羡随着净计算萍机技剩术的值发展奸和材畜料塑取性成舌形理问论的调深化炒，材渴料塑块性成炼形过眼程工搭艺设天计方讽法已拜经开厚始由版“膛经验概”催向骑“裤科学掉”交转变疏。以性有限统元为误代表洲的数佳值模边拟方倡法，胜在金杜属材淹料塑做性成昆形的眯理论姑研究皱和生葱产实紫际中长已显貌示出讯其作厅用。姻材料峡塑性唯成形拳工艺好的模贸拟技驴术就担是在缎材料熊塑性岸成形掠理论幕的指特导下改，通问过数途值模伴拟和查物理筒模拟敞，预恐测实绢际工好艺条讯件损下材虾料的庄最后巡组织造、性惠能和介质量赖，进野而实元现塑酬性成猪形工仿艺的浆优化捏设计绍。迟这可智以为建生产遭工艺耐的制库造提殿供参稍考，霜进一炒步然优化餐工艺嘴过程毫、提耻高产非品质挎量、短缩短渡研发央周期淡、降俱低生悟产成凯本以冷及提岂高生夹产效将率等奶。蒸风电谋装备饲中采亿用的章大型颤轴类射锻件泼重数零十吨勉，颤前期皱投入满大，动一旦张报废轨，乔损失择巨大应，对滚锻造津工艺厦设计新的合柴理性筒提出简了更险高的弄要求叶，钢针对嘉大型厅风电习主轴河锻件排制造等过程董，采去用三泊维有烦限元定方法型进行禽温度停场及滤应力独场数赔值模太拟与闲仿真期，分核析锻错件成龟形过幸程中具温度客及应盏力应朵变的业分布早与变旁化规气律，缓从而萄研究苏锻造新温度早、加雀热时吊间、格锻压蔽力等兽工艺违参数费与锻苍件腿质量苗的关歪系，提得出腾工艺车参数孙对锻围件膀质量衣的影贞响规裳律。梢1.外2额国内呆外研劲究撤概况狮1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工艺比的起据始阶劣段。放（2锁）葛大型雅圆柱帜的倘镦粗遇拔长之的数电值模侦拟。激这是制大型晚轴类感锻件篇锻造税过程谣中主菊要的商变形呢阶段樱，也浅是锻读合锻筋件内弓部缺陆陷、仔控制剥锻件晒内部匪性质绳的主诸要工疼序。追（3障）拢号印纹分料伟与切疼除过下程层的数舟值模韵拟。士号印唇分料肺和切姜除过牙程榴保证丰工件曾下一岔步顺无利进待入模啊具。怀（4挡）大奥型轴躲类锻劣件的院模锻价过程格数值怠模拟仍。春这是态轴类锣锻件卧最后杜成型主阶段适，主卸要目残的是浆将圆盒截面透锻件贷锻造隙成满江足尺使寸要忽求的糖大型充轴类滑锻件凶。因辈此，么模锻居工艺犁的摊好顷坏对小最终鹊成形牛锻件声的尺慢寸精哄度暖和使桥用性贴能肥影响排重大犹。即大型己风电完主轴宏锻件者锻造丙过程龟的数疤值模光拟贡研究侦大型舱风电吨主轴饶轴类秆锻件盐倒棱配滚圆坝过程鹊的数依值模商拟译3.严1.愧1储倒棱致滚圆冻过程下有限味元被模型室建立穴锻件辛材料健为R明34显Cr窄Ni行Mo奔6A糟号钢介（德且国牌桌号）皆，对为应中般国牌蔬号4棒0C尸rN湿iM泳oA辰。药40蝇Cr药Ni摇Mo邮A属芽于合壶金调枪制钢涨，它倍是在通优质势碳素教钢的轻基础瓜上，则适当舰的加外入合啄金元洞素。者具有蛇高的亏强度逼，高荒的韧盼性和悉良好最的淬坐透性血。趴材料娱性能暮如表堡3.捉1凭所示搅。激主要捏用于秆高强聋度、袖高韧戚性、今截面感尺寸欠较大寨的锻葱件：详风力抓发电趣机锻怎件，胜锻压拦机曲斗轴等区。旧表苹3.柴1报促材料折主要膀性能胆参数搬参数蠢顺序础换一在下咸物理扁性能床参数传值弓抗拉呈强度锹σ朴b泻(M贱Pa河)惭≥燃98渔0走屈服壳强度勾σs允(淹MP粗a)搅≥8炕35痕伸长宰率炕δ俱5阁(列%)楚≥1羊2级断面虑收顿缩率蜘ψ所(%最)荐≥5执5泰冲击斯功浪A叮kv赞(砖J)历≥7贿8婆实际于生产吴中，怒在倒沿棱滚乡圆工条艺前优，需渴要将傍大型宁锻件到放到站加热渣炉中促加热搂，耗保证波合适镰的锻被造温挽度。柴根据脚生产赤过程怖中的鸦实际妈条件裙，对史模型暖做出执以下央处理针：菊考虑策矩形该截面饶毛坯鱼与砧确板及斤周围伸环境盗的传颜热；凝考虑誉到倒帮棱滚保圆的犯过程茶中平辣砧的销变形熔比较窜小，疗将其单处理概成刚蔑体。归根据晓以上腊条件羊对矩豆形截柄面锻外件进列行建反模，钻截面到尺寸暂为足12铁00另×加12甘00伏mm挂。锻级件轴墙向长谈度为娃1夹7察00渡mm谋，歼初始骡有限牵元模惜型如盖图3这.1港所示洁。员采用粱相对暂网格倍设置哨，网由格单织元数罪量设细定为瞒20守00涨0，童网格治比率擦为2采。欺环境垂及砧毫板的疑温度缺与上缎一节领表格嘴中参摊数一孔致。充其余载参数赚为系长统默陈认。艇图3布.旨1什初榨始矩不形截颂面有荒限元处建模假3.砖1.伪2蜂平施砧运倒棱蛾滚圆傲过程男分析箭为了怨提高乔模拟珍效率止，在歪模拟搂过程究中，抛滚圆秘过程滑中只猪模拟测一次突。孟表派3誓.2右为本则章压结剩DE惯FO稀RM础-3震D武平砧蛋倒棱眠滚圆译过程至有限锅元建模拟此过程昏中所看要格用到蜻的参仿数符裂号。抖表3期.2互物极理参段数对简应符励号表按参数离物理记意义确符号揪初始屡方形弱截面训对边帅中点违距离才倒棱悔后上皱下砧拘间距双滚圆撕后上能下砧释间距浆d拼0有m呀0翅造m俯90济则m肢12舒0享n汽0无启n唇90榜埋n蠢12婆02216543砧板茂图3尚.共2唯平倒砧倒锹棱滚皇圆过拜程没图委3贿.腔2为韵平砧踏倒棱胸滚圆佳工艺路过程摔示意叼图，辜其中板的单泼箭头羊表示油上砧投压下寻次序庙及方喜向。出平砧片倒棱静是压冒对角金倒八尸方的肾过程趋，为州了保抹证倒腿棱后赵锻件滴截面瓜为正誉八边贡形，铸理想互情况文下上买下砧隐压下罪后的割距离浪应与围初始捉方形裂截面灵两边奏中点哀的距序离d社0然相等万。弊因此农，在样倒棱波过程塘中控播制上件下平肥砧压呜下后符的间载距：切m剂0税=d蓝0锅繁提跌深搜许斯撒祥茂僻炎（乳3正-1痛）养平砧孤滚圆厅是压缝正八丙方锻晶件八构条棱违边的么过程内，压帆下四资趟后哨即能归压遍舟所有玩棱边配。由络于滚牵圆过将程压北下量利较小雄，么“晨鼓肚间”寄现象恢不明碌显，盈因此扛在滚庙圆过成程中筒同样垮控制膨上下明砧压伍下后敢间距适：今n戒0慎=d桨0流（屋3炮-2哀）栽平砧迅倒棱支滚圆哀具体拐工序架如表甘3暑.3灶所示峡。好表3悄.3冠平砧只倒棱吨滚圆俩工序坏表（咏单位程:m仅m）浩工序犹翻转第角度锡该方装向压悼前尺呜寸雅压后拜尺寸丢压下栏量浅1崖0幼16银97弄12薪00钥49船7摧2会90钩17党00恨12禁00援50外0惨3扔22笛.5蛙12蛇73昼12周00泡73猪4岩45席12起30浮12拉00协30街5过45脱12仔33汪12见00故33慧6乳45派12盐40芹12凭00为40绕3.馆1.凯3霜喷模拟坏结果踏分析果3.昌1.母3.切1蝴倒泥棱过题程尺障寸精模度分霞析司从上剃述分颈析可腔知，眯通过短倒棱卸过程删，平付砧千将锻园件方仙形截盐面锻陆成正切八边阻形仿。图秘3壁.丧3路为平揭砧倒循棱后微的锻柄件形颜状。矛图3腾.毕3令择平砧摸倒棱留后锻称件形沟状你从图祖3.碗3可谣以看熊出，横平砧后倒棱概后，柜工件租表面震局部利有下捞凹缺悼陷，才是因枯为一枝次下池压量爬过大博引起失。首选取丘倒棱离后锻枯件截摆面各态边的犹中点吹，肤对各滨点到殃截面悼中心飘的距修离进恐行分律析和利比较暴，以销此来切描述漫倒棱滨后锻脆件的星形状工精度故和变泼形程触度，运分析渴结果骑如图叔3悉.4栗及表悦3完.4机所示狼。禁图锣3好.4予倒从棱后痕截面繁各边涉到中馅心距淘离赠表3座.4价为倒银棱后舰截面货上各劲边上粘的点湾到中群心的片距离者统计萌表。颜表朱3改.4农倒凭棱后恨截面滑各边神到中眠心距正离分倡析表镇（单甚位：墓mm矮）芳砧型崭距离泥均值搂距离权变化斗Δ酒d惊标准衔方差具平砧任62己0服3.阻3%席8.氧2继从表跌3.需4埋可以确看出伙，平灭砧倒例棱后医正八慌边形念截面祖各边史到中乞心距自离平奥均为殃d=勾62咸0m问m秘，与汉初始床方形礼截面生相比素d榆∆阳=后+3塌.3卧%样。这洗是由铲于平袖砧倒棋棱时搬无论责如何冶翻转存均是挠锻压另长方灿体锻机件的堤两条谜对棱讯，且钓压下侨量较己大，目这样误在锻峰件不毒受压奇的四奇个侧获面上联始终催会出本现词“将鼓肚柱”帝。谁3.突1.侵3.庆2编滚却圆过巡程尺刃寸精誉度分狸析懂为了坚压遍粥八棱挡柱锻床件的壁所有陕侧棱蚂达到江滚圆弯的效葬果，盛平砧老需经敞过四债趟翻俊转压羽下螺。胸图3涌.值5为水平砧缎倒棱劳后锻弱件形体状削（一衣次给缘进）宾。谋为了佳检查映滚圆网效果款和成喘形锻订件的认尺寸铅精度常，在傅锻件模截面工圆周王均匀充选取辞12盘个点绑，对矩滚圆傅后每溜一点认处的瞧半径盘值进跟行分觉析和剑比较瞧。哀图思3司.丘5则平胶砧滚扒圆后铃锻件乳形状克（一辨次给钥进）译图3际.紫6孝滚圆运后截妨面个腾点半绕径笔表困3悉.5期滚晨圆后馒截面誓各点狸半径尖分析航(单帖位：糖mm沫)四砧型仿最大私最小水均值典标准敬方差喜平砧劝62稀7词60贴7授61搜7近7.死4济从表婆3贴.5绢可斤以看蕉出，临平砧虾倒棱兵滚圆溪后锻杆件截贫面平纽均直挥径值聋与初舌始方赞形锻坚件边唉长相值比胆增加到2.石8朵%鸣，神且成原形锻惭件截向面各氏点半江径值松方差销较大摔，尺雾寸精费度不牌佳，发需要多增加作工序滋进一怖步滚张圆。宪3.卡1.败3.芦3出倒棱妄滚圆婆后框成型踢锻件沉内部盈温度扒变化瑞图窄3成.辣7浪锻件均内部群温度醋变化恼由记图良3.吹7捉可知附，锻固造过竹程中丰，心只部温析度下度降缓泪慢，京而公判交表青面温允度下挎降较筛快。拦因为掠表面掉不仅侵和环竞境有应热交控换，辈和上弟下砧它板也详存在鸭热损肃耗。滨3.以1.辈3.恳4闯成形夺锻件轻内部边应力数应变脾分析杜锻造盗过程横中锻尤件心绞部的栽应力量应变柿状况醉是决仔定锻礼件质行量的尘重要斑指标枕。在畅锻造碎过程笑中应妻保证哭锻件秧内部厌应变锹尽量醒大，聋且在参心部禁不存光在拉饱应力轮。选尤取距边锻件贴端面算20槽0m育m的奖一截叼面，茄平砧我压下淹过程烟中该卧截面伍中心耐点的轨应力攻应变兔状态掩进行脚分析点。做（a叠）初至始压见下进李牲持逼总津茎（寺b）鄙旋转趣90附°渐压下腐图3庙.熄8口截抽面中椒心一江点横允向应伐力比抢较饶图杜3幕.8井为倒逢棱过菠程中狮该端涝面中归心点狐应力套情况姐比较槽。其伸中，灰（a尝）为器锻件盆初次裤压下杀过程鸡中的介中心战点横提向应愿力，束（b字）为闸翻转盒90歉°演压下擦过程黎中该介点横娘向应辈力。稍从图屡中可宵以看浮出，居平砧渐倒棱鹊时锻笑件心脖部始昆终存豆在横喝向拉无应力淡，如清果闹压下译量过雷大滔有可宇能在无锻件剥心部碑产生灾裂纹转。乘大型射轴类夫锻件锁镦粗歪与拔纽长的叠数值搬模拟洞3.乎2宝.1浮枕大型输轴类先锻件稀镦粗我与拔珍长过筑程吊有限嘱元奏模型三建立颤镦粗戴开始弃前，墙需要风再次洲将大剂型锻发件放毫到加鞋热炉增中重摔新加弊热，侨以保骑证锻处件的恐锻造姿温度岂不至虾于过锣低。利因此走，在近下一县步数饿值模蹦拟中槽，可烘以在饶保证甚之前兆倒棱父滚圆炮得到作的锻荒件形洪状尺丽寸的缠基础漠上，恩对锻便件重愈新进右行有蒜限元诵建模备。荣完整芹的办有限坊元几婆何模太型如谨图拜3.迹9炭（a彩）所厚示。深图中病，穗坯料惕尺寸友为外φ卡1坚23潜4变×算1刚23熔4而mm号，颗其材课料参辛数、止初始捷温度泡及一概些初闻始给挤定的风环境左参数市已在扭上一随章中君给出谋。弓依然例采用爱相对缺网格燕设置名，央只对配初始极坯料咐进行昏网格咽划分镜，陶网格永单元良数量缎设定呜为2窄00确00犹，网俗格比冬率为仪2。国坯料缺表面华均为滑自由倒表面苹，无帮边界脏约束革，季与环眠境伶和砧苏板之避间茄发生桐热交枯换娃。由洗于上葵下砧俗均为坟刚体压，铅不需愁要对萌其进终行网害格划肥分，渗只对扫初始透坯料恋进行鹊网格套划分阻。隆工件举材料尖与模越拟设此定参遥数与辆上一必节一冶致。柏（a即）初币始几才何模吃型哀苦呼付坊萌映躲帐宜鸡（b如）初绣始网糕格模债型也图庆3.绸9退踢初始撒有限母元模愁型寨3.爽2.仪2笼镦粗肿过程忆分析扯缩小循坯料舞高度犁同时椒增加引其横犯截面忆尺寸萝的工语序称损为镦咐粗。率它可兵以破触坏铸暗态树辰枝状惨组织泪，细岸化锻阴件内漫部组愁织晶染粒，验增大工材料介强度促，提愤高锻碑件的吗韧性帅和抵凭抗破宵坏的抛能力声。输镦粗光坯料搞的高厉径比切一般耳不超公过树2.蛙5～挂3，垫最好悟在贿2～坟2.漏2。俩图邻3.楚10涂为墩驻粗过父程示量意图勤，效镦粗臣板直再径决φ望16丈00侄，与景工件关接触蔑面为促R3甩60冰0的困圆预弧面声，摸压下侍量5膀00若mm洲，下剖压速争度5脂mm刃/s峰。先墩粗茶漏盘旬直径屡φ夸17船00膝，漏拖盘直汉径惭φ私50雕0，诞接触鱼面为臣R5器00失0湿的豆圆还弧面语。涛上下偏砧板贝均为侮弧面栽，可堤以让绩工件齐受力渐均匀置，鼓股型饱伐满。伍墩粗店的目待的是搁增加狂锻造惭比，康破碎茅碳化假物，满提高净力学伸性能些。积图训3.采10石墩顷粗过军程钢示意镰图读3恳.僚2.讯3捡皂拔长婶过程挺分析词拔长竖工序租紧跟映镦粗片之后酿，不庙需要样重新境建模歉，直嘴接调离用推DE屯FO麻RM趟-3陈D训前处秒理模尺块继拴续对端工件赛模拟限。扑将墩篮粗的骡毛坯胸圆柱泄拔长阵的过相程润包括黑两个可步骤习，首业先将腥圆截余面拔家长至炮矩形郑截面匠，然盼后将逝矩形捧截面乔再次举倒棱顾滚圆餐。浴倒棱烈滚圆衰的步那骤与宝上一途节规相同诱，不俊在讨断论。辆本节某重点遇分析假主要贫分析狱在涂圆截喷面拔块长至航矩形啄截面晌的过煤程淋中控，眨前后本工序别的接钩砧量鲜对锻锐件表验面下饰凹缺限陷的芝影响恶，如潮图纲3.晓11初。阅接砧棍量的选定义自是：炕上一攻工序暖压下驰时平盒砧右示侧表特面到僻下一孝工序蹈压下闹时平棋砧左争侧表唉面的待水平弓距离嗽。稼如图英3瓣.殿12宁。统图递3.厕11吵底拔长亦至矩恢形截乘面过娇程接砧量接砧量午图3码.萝12浑桨接砧财量示丘意图霸拔长假工序坡使用厕的吓上下旦砧宽按均为尖80充0m蝇m缝，均墩粗稿工件积最粗希处直贿径达暴14呀50斗mm射。由本次慈拔长喘要求源把工伪件直项径控俩制在爹12舱90司~1驾31奶0m涨m塘，挖目的全在于驳中心共压实调，锻贸合内钥部缺锤陷。勾设定粮每次佩给进张量售35陡0m寺m，金接砧胁量分副别为嫁40膀、6霉0、挤80躲、症10竖0筛、9原0、精10艺0m极m奥，观判察不亲同接掩砧量伪对锻股件表螺面下厕凹缺骡陷箭的影除响。斗3.种2.逮4床含模最拟结角果分册析肌3.隶2查.4感.1跑竹镦粗乎过程趴应力成应变辛分析纤（a型）内粮部温（b滥）外晨部叶图捏3街.1证3房交墩粗咱后锻膜件应叙变谨由图拣3蹈.1脊3玩看出条，墩软粗后绵毛坯夏心部湾应变戏较大向，大舒约在息0.危4盘~0健.5真mm厕/m支m左羡右，细两端申和外理部的垒应变搅较低骗，均难在0邀.1但mm到/m霜m以煌下。饺（a棍）麻内部体增益起量桌夹滩能援昌贡饮耳搏复指阴将筑（b秀）外门部前图维3萄.1弊4栏热墩粗招后锻址件应调力蓬由图旷3殊.1阁4果可知袖，锻冻件心合部所杆受应烂力小干于两尤端和阁外部祸，与踢应变展相反定。遍原因符在于匠镦粗挤过程叹中，傍上下虾表面藏与镦微粗板梅接触喜，受绢力较亩大，刷造成正局部洁应力揭增加傲。跌3.谢2绞.4亦.2额灾拔长供过程洁接砧钻量影百响完从旋表3给.6南和图且3.枯15扬可以偶看出妄，随膝着前御后工匀序接逆砧量参的减耽小，猎锻件五表面斤下凹煮处距担锻件杆中心打的距土离有捡增大脖的趋旺势，哥即缺汉陷有顺逐渐卫减小妥的趋刑势。唇但这粒种趋章势并信不明粒显，鹅尤其汽当接欣砧量异在抚40袭-因10迎0债mm愤之间选时，贞缺陷眨处下质凹的揭数值托基本乌保持妹不变不。当歼接砧张量为佛1图2温0m拍m时膀，锻锤件表加面下甩凹缺课陷较购大，颗且此售时接欢砧量炕过大筑，会痰导致季大型悄锻件斥拔长盯效率跟的降鞭低。偷而当录接砧孤量为姑4满0m命m时走，锻估件表讨面下悟凹缺坑陷有凳了一批定的包减小免，然素而，零此时敞由于周前后网两次铃压下勇工序摔之间盏的接滔砧量言过小则，会板导致纳接砧洗处的教锻件树材料呀无法虾被全牵部压它至所鼠需尺跑寸，娱造成追部分男锻件系材料蜡凸起湾的缺沟陷，汁如图捧3膝.克1理6论。为葛了提虚高拔巩长效竖率，汗一般首应选纽择大花的进捆给量稠和小研的接活砧量友。因种此，脉整个分拔长痰过程击中的鬼接砧呀量予优化起为仪60饮mm归。淋重复政太多罩，挑亚关键编的写内。助表贼3.路6凝接恋砧量虫对锻爽件接愈砧处咬下凹誉缺陷见的影器响分咏析结皇果（土单位咸：m培m）拥接砧尸量信12具0幕10樱0戴80肠60姜40圈缺陷族处距往中心匆平均易距离击61燃2.跨42咳60婆8.枝29讲60幼8.侍18唐60输7.迎64捞60唇6.源58斯图皂3.义15狂锻饭件接压砧处凝缺陷董下凹湾值随陆接砧灵量的恼变化找曲线努（单颗位：凡mm棍）盖图诱3奥.1扣6伤接砧介量过送小宪时接祸砧处诸部分宪锻件博材料勤凸起语图示匙大型裳轴类哄锻件戴号印傲分料费与切剥除过游程的骗数值困模拟动3.辅3溉.1叉大型经轴类墓锻件锡号印掏分料倚与切进除过援程心有限孙元送模型阶建立已在堤号印矩分料拦之前休，否需要甜对锻类件重突新加附热，红所以帮重新评对毛费坯建匠模亡。严如图附3职.1漂7帮所示穿，溉有限窑元几峡何模垒型轨φ奔1打2歉00丙，暂采用挪相对厚网格晕设置持，网弃格单馆元数气量设泛定为哪20庄00征0，杀网格朝比率彼为2利。糕图畅3.搜17田号印罗分料去毛坯终网格坊模型祖3.断3湾.2苹号印不分料新过程救分析啄分料餐包括冰两个宫过程虑：载号印葛和锻呈压。曲通过谱号印倡确定须出进走入模前具前功的径位向尺伐寸，闸再进滥行锻脏压将恼号印变部分塔尺寸根维持丸在合φ匀79陈0-妥8追20痒mm晒。六3.膝3.面2.护1禽屈号疲印杀过程棉分析450mm250mm乌通过勺计算栋，奋端部成预留兄量为价45络0哭mm片，板号镜印刀伶砧压研下量谋为2接5敞0m泻m。竖号盐印刀骂砧宽送为1支40昌0m悲m，凝什分迷8驱次身环绕绿圆柱庸压下诉。甲图3脚.1材8为基号印柴效果哗示意详450mm250mm亚图估3放.1唱8怖号印锁后尾工件卸形状哗3.哪3.漫2.异2残锻压狼过程害分析油将毛辨坯谅号印厨后，浊继续胡用室80正0宽而砧板理锻压业，实朗质上谦是将输圆截厕面毛晌坯拔枝长的便工艺泛，由本节躁只讨朗论将肚圆截覆面拔冒长至已矩形源截面挤的过窝程，影矩形贩截面淡倒棱宵滚圆盘参考盲第一拐节。奥图3皂.1界9为土锻压赌效果丙示意蔬图。蚕图汗3傍.1朵9解锻压涉后氏工件黄形状售3.灭3沙.技3适切除砌过程次分析刷切除潜工序妄在锻跟压之着后，筑继续店调用浙DE燃FO科RM迫-3沃D前鉴处理善模块遮，继悬续对只工件椒处理餐。赤本次只模拟晶过程批的产把品为焦不带奏连体堪试样征，所甲以接增加提切把匹工序弊。切众除是散预成梳型考的序最后仅一步非，决形定产避品的文轴向税长度嗓。经寸计算草，刀勤砧距费左侧着端面循17翼30絮mm背时开格始妇切除诸。为阿了减伍少毛森坯形伙变，恩设置浆套筒少将主努体部秀分包快住拆，如探图3咳.2指0谨所示斯。舒设定掏压下冤量为耀4蛾2总0m赞m，抢分上膜下两燃次切笨除。刀砧刀砧第一次压下套筒第二次压下1730mm套筒杂图悔3而.2壳0焦诱切除宝过程臂3.滤3秃.紧4涂模州拟结己果分仔析眼3.卵3.消4恋.1君播号印绸分料宗过程阵模拟但结果货分析悉印压粮只是盘起到市标记搬的作竟用，绪没有分对工鞋件的绘性能乔造成谅影响谁。图例3旷.2仍1寨为印梳压后醋实体壁模型驾。向图摔3纠.2畏1纪经搭8堵次蚂号印毒后工炎件实惨体秤锻压燥是谜分料费的煎主要长过程言，伸锻压攻是对饼工件耽又一绢次进辩行拔欣长。膊图3浊.2挡2扶所示土，乖每次邮锻压戚都会坟造成者局部杠应力矮变化贤，图乘为最园后一押次压划下后守，锻芦件端驾部应增力。辽图搞3.济22虑锻压捏后残堡留应疤力欢图3剂.2驻3葵赤锻压田后疫温度窝分布突图陡由图脚3叨.2克3班看出描，最蹈先锻奉压的林部分擦和心汁部温徐度较特高，孩后锻某压的起端部豆温度舍降低陪明显彻。君3.便3.乓4轨.2渡集切除能过程障模拟积结果练分析驳切除庸工序衫结束眼后，趋断面涉不平煮整，强如图啦3.梦24瞧所示哀。慨需要鼓进一严步精惹加工睛。整织体工融件在稼切除彻之后可长度化需谋控制凭在1跳71脑0~溉17置50装mm奏。昆图3趴.2药4伍切谁除后拌工件召模拟京图离大型点轴类汪锻件流模锻介过程昨的数军值模铸拟雕3.未4止.1寺粗大型纸轴类辨锻件拣模锻灶过程钱有限什元黑模型冒建立量模锻鹿开始庆前，蝴完整堤的筋锻造熟模型绳如图哄3.世25仪（a蛛）所浮示。闷图中惠，初鼓始坯悠料尺仪寸唱顶部翻为俯φ怪13廉00望mm邪，音顶部检为迫φ泼80录0m手m，僚如图之3.百25东（b五）所朽示质。滔采用灾相对么网格际设置绕，匀为了烛提高狡模拟拉精度中，保网格寇单元顶数量银设定斑为料3嫂00鉴00续，网妨格比析率为谈2议。读模锻饶用的储下宝模具鄙由三咏部分辟组成倘：风伍电轴骄锻造决模圈寄、风错电轴沸锻造烛模圈增垫座潜和转滋盘址，如蚁图3紫.2来6所卵示悦。毯转盘档带动叉锻造捷模圈虫和模乒圈垫撇座转供动，赌上述模扣将工卧件旋滤转压通平，溉最终狼成型犁。晚（a于）衬模锻豆模拟才模型段誉即镇杜撑目披誓（b衣）初姓始网瑞格模慧型类图3魔.2非5军模匀锻柏过程患工件萝模拟槽图富（a变）风唯电轴悟锻造欺模圈户（b浪）惠风电爱轴锻隔造模哲圈垫颈座砌（c载）转倍盘翠图3剥.2笋6容模涨锻过锣程使敞用的烦模具蛛3.钞4题.2禽碗模锻蛇过程睡分析损最终阶模锻腥工件挨头部达直径僚为突φ绢15略40虚mm津，丑高为逆25纷5m书m。树模锻断前工贸件顶隶部芹直径亚φ多1返3街00师mm馋，垦高为蛮45呼0m候m熔，如颠图3教.2愧7移。穴工件墙和模析具之菠间的纲摩擦兵因数毯为0吨.3吉，上取模运涛动速奔度为狼2m铁m/伟s，弊工件当从加柱热炉班中取音出的沉温度阿为1喝20聚0普℃医。耗用自著己的倍话重灶新描掉述截更非等贯温热拿模锻驳仿真炎模拟仅不仅荐要模轿拟模产锻过鼠程，车还要排模拟可热传摆导过狭程。胞因此迹，由整个辜模拟喷过程迟分为寿三个贴阶段错进行堆：加第一胁阶段薪模拟乌：与针环境例热传爷导过竹程。城工件壁加热影后移什动到贸模具颤的过座程中隙，在犬空气既中移个动时芬间为弃30朗s，挎该阶妖段工精件与妻外界拴环境晌发生扔热传貌导；瓜第二可阶段练模拟境：与钥模具晋热传痒导过获程。援工件据移至迎下模股后，沾在进业行锻迟造之壮前，续停留惠在下丢模上歇的时槽间为堆10否s，竖该阶惑段工晋件与骡下模阔发生研热传便导；付第三善阶段屠模拟舟：模允锻过拼程。峰工件决在上堪下模棕作用陡下被乌锻压茅变形愁。衬在第询一阶彩段中觉，边无界条还件里翅设定亚工件池5个尚表面呈均与另环境愁发生劝热交场换；熔第二惧阶段步中采榜用完霸整热玻传导疮模式渣，考寇虑下涉模热牲交换熊和温疑度梯必度，招需对稻下模是进行动网格泳划分默，软更件中半设定举下模正参考辱温度舟为2升0暖℃瓜，截罗止温用度为锡30斜0孟℃皮。株三个畜模拟壮阶段左的参攀数饲如表浮3.阔7所申示。辜表3重.7上私热模掀锻过睁程使飘用参桐数士锻件焰材料慌AI干SI付-4秧34毛0触锻件兰初始散温度悟（傻℃蕉）捷12验00馆℃鸟下模切参考辨温度很20州℃熔下模珍截止材温度塑30酱0涂℃目环境厌温度纷摩擦胶系数国锻件菠与雀模具变传热靠系数堪20巴℃崖0.烘3手5金锻件劈与环预境间庄传热比系数狠0肢.0思2φφ1300mmφ1540mm陶图3会.2哨7具顶部伸模锻造变形挡示意昏图姜3.蔽4讯.3后模拟雄结果馋分析市3怖.厅4.出3.背1睁最事终锻糖件内迈部应钱力应劳变少分析殃工件咏放入免模具邪进行酷最后标的加鸡工，怨在上党砧板兔的压车力下饿，工虹件在求模具识内部肝发生咸变形扛，惜主要财变形疏部分株为顶茂部墩裳粗区北和颈先部过艺渡区矛。底占部圆冒柱经遭过上巴一步盾加工纵，直绕径略惕小于阵模具珠，与隶模具姜没有港接触乎。图脑3.旁28复和图这3.脑29裹为最种终锻架件的拒受力乏情况填。拦（a故）应箩变分头布图张欺恭足分纺损纤贵辟的蚁旋机（b暑）应监力分兰布图振图3智.2耗8照最终首锻件区外部雹受力港图衔图3翼.2题9流渠最终母锻件慰内部烛应变熔分布更图仰从图隆3.翼2虏8跳和3蓬.2周9兴中看管出，冒工件赞主要玉变形阻部分粱为顶倘部墩愈粗区甲和颈词部过势渡区甚，应捎变区挎间为曾1.嚼8~派2.夸0m命m/纷mm艇，应蜘力区追间为膜16雨0~赚28余0M时Pa板。盏工件慕内部想应力晕在需塔用应脱力范肝围之此内，障满足奋使用中要求笋。理底部象圆柱返没有眉受力帅，所柄以没参有应于力应拨变的磁变化雅。使3.违4消.3附.2鹊黑最终绿锻件臭温度盗分布浇分析甩工件听在模玩具中牙，既言与空活气发辆生热铲传导升，又亩与模石具发上生热妄传导但，没帝有与裳模具皱接触耀的部区分只醋与空库气进倡行热凯交换躬。最挖终锻骨件温借度分恢布，肉如图迅3.沟30挂所示光。何图3拍.医30翻最终疲锻件内温度湖分布萝图咳从图景3.慌30脆可知恳，工梢件与俘锻造吓模圈式垫座鲜接触链部分背，及跑顶部屯墩粗秃部分芒和思颈部漂过渡歪部分表温度于下降好快。掀因为效工件明和模蹦具的动传热速系数美远远发大于纳与环宗境的扶传热由系数愤，有项较大乔的热久交换贩。成而底安部圆蕉柱只协与空受气有报热交锋换，庸温度谈下降栋缓慢誓，依践然保夸持较冠高温感度。校3.巷4添.3屋.零3股推最终馋锻件朽尺寸流精度壮分析户从哗图3胀.3率1喷可以辽看出茎，宵模锻鲁后顶第部圆毁柱喉平均够半径拍为承d=生77爬3壤mm往，直牺径1剪54闷6m链m，闯在精历度要洪求范妹围内难，盟符合聪最终鲜要求爽。犯图3里.3习1途孙顶部兴圆柱杆各投点半飞径假表3肃.8扬为最葵终锻川件各据部分挖具体度数据摔，均腿到达验工艺透卡要短求。庸表3青.雨8找最扫终锻批件各等项数椅据腰数据逐名称铁数值玉顶部沫圆柱蛛半径主77珠3m晓m头顶部异圆柱镇高度私2雹57悬mm略底部牌圆柱轰半径拆40毛5字mm贪底部址圆柱躬高度哄13吊10肥mm婶锻件忆总长狮17怜4犹2摩mm貌由难下图性3.丙32器可衬以看玻出识，最浆终锻国件贼顶部猫圆柱必周围诸不是傲十分婆平整豪，上毛下两免表面翻均有胶不同占程度泄的弯咸度，闯这是锈因为吃工件鱼和模斜具之芹间的势摩擦喷力所忧致。罪图3层.3亚2字读最终旺锻件储模拟疮效果岩图置经过蛙一次跪模锻益之后纪的工快件各脊项数汪据均谨到达苍工艺败卡上职的要勇求，坐各项授指标荒均满冒足使妥用要吸求猎。公但是民局部港表面猪仍有震缺陷妹，套如工糊件表字面不绒平整爹。为涛了达类到更牵美观农的效多果，室工件裂还需们要进奔行多偿次精抽加工然。肢结脆论镇按摘庸要列亩出的帆结果播写纸本文升针对题2M纳W风厨电主苗轴受，运令用烤DE义FO字RM产-3暑D蚀软件最，对尽其完译整脾生产饼工艺测过程督进行莫了模饥拟，杠研究互了锻填造过妨程中抖不同忌的工若艺参誉数及浮工序放过程汪对大惰型锻缝件成锻形质矩量及付内部责性质番的影异响赢。论狂文所犁取得乏的主载要研各究结维果如左下：堤（1还）遍大型晚风电似主轴旧类锻粉件倒告棱滚孤圆的时过程冬中，运使用收平砧蜂滚圆含的效劝果不冻佳，盘需要打对工蹄件多愧次滚形圆才掉能达遥到较面高精孝度。牲如势工件加从八猪角变农十六近角，蛛十六沈角变拉三十泡二角朵等。哈而且弓工件第内部碌等效觉应变揭较大计，容鸽易造附成内柜部撕鞭裂。陈（蔬2行）大唇型风仪电主拼轴类毕锻件永拔长巡的过牢程