上机盖模锻过程的数值模拟.PDF

第 20 卷 　第 1 期 太 原 重 型 机 械 学 院 学 报 Vol . 20 　 1 1999 年 3 月 J OU RNAL OF TA I YUAN HEAV Y MACH IN ER Y IN ST I TU TE Mar . 1998 上机盖模锻过程的数值模拟 田柱平 　　　郝南海 (太原重型机械学院 ,太原 030024) 　　摘 　要 　采用三维刚塑性有限元法对上机盖模锻过程进行了数值模拟 ,得到了各主 要变形场量的分布及金属流动规律 ,为合理地确定上机盖模锻工艺方案提供了依据 。 关键词 　上机盖 ;模锻 ;数值模拟 ;三维刚塑性有限元 中图分类号 　T G302 　　上机盖锻件形状如图 1 所示 ,材料 为 MB 15 镁合金 。该件几何形状复杂 , 沿周向均布九条加强筋 。加强筋窄而 高 ,且不允许通过机加工修形 ,锻造成 形十分困难 。 本文针对上机盖的成形特点 ,采用 三维刚塑性有限元法模拟了该件的锻 造成形过程 ,为合理地确定该件的锻造 工艺方案提供依据 。 1 　有限元基本公式[ 1] 　　刚塑性材料变形问题可用下面的 变分方程表示 : · ε ε ε δ δ δ d v + K d v - F V d v = 0 v v ∫ ∫ ∫ σ V S F ( ) 1 式中　 K ———引入体积不变条件的惩 · 6 ε 罚因子, 本文限 10 　 ———等效应变 图 1 　上机盖锻件图 收稿 日期 :1998 - 0 1 - 05 　　本文第一作者 :男 ,1965 年 1 月生 ,太原重型机械学院压力加工工系讲师 ,研究方向为 表面润滑处理 。 　　　　　　　　　　　　太 原 重 型 机 械 学 院　　　　　　　　　　　　1999 年 50 1 · 2 2 ε εε 速率, = 3 ij ij E R · ε ε ε 　 V ———体积应变速率, V = ij ; F 外力矢量; V ———速度矢量 工件与模具接触面上的摩擦力按常摩擦力模型处理 : 2 - 1 VR τ ( ) f = - m t an t 2 一作 生, π a VD 式中　 τ m ———摩擦因子; ———材料剪切 屈服应力 　VR ———工件与模具之间相对滑动 速度的大小; VD ———模具速度的大小