GH3230鍛件毛坯數(shù)值模擬優(yōu)化

高溫合金是根據(jù)航空噴氣發(fā) 動(dòng)機(jī)的需要而發(fā)展的金屬材料. 是一種兼有熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的合金.可在600-1000℃高溫氧化和燃氣腐蝕條件下承受復(fù)雜應(yīng)力、并長(zhǎng)期可靠地工作。

GH323O屬于固溶強(qiáng)化型鎳 基高溫合金，高溫塑性較差，鍛造所需壓力為20鋼的3倍,為 06℃rl9Nil0不銹鋼的2倍，且隨 著變形程度的增加會(huì)產(chǎn)生加工硬化，這就對(duì)鍛造設(shè)備的打擊能力要求進(jìn)一步増大.因此對(duì)大規(guī)格尺寸GH323O模型件毛坯進(jìn)行數(shù)值模擬優(yōu)化是非常有必要的.

1.GH323O鍛件三維模型

如圖1所示,為GH323O鍛件 的三維實(shí)體模型，利用三維造 型軟件UG設(shè)計(jì)GH323O鍛件模具上下模，為節(jié)約模擬時(shí)間，去除了模具結(jié)構(gòu)中為防止精移而設(shè)計(jì) 的対角鎖扣，只選取型腔部分進(jìn) 行數(shù)值模擬。圖2為GH323O鍛件 的上模，圖3為GH323O鍛件的下 模。

2 .GH323O模具及坯料的有限元模型

通過(guò)三維造型軟件UG設(shè)計(jì) 好模具及坯料，由于鍛件為中心軸向?qū)ΨQ(chēng)，為減少數(shù)值模擬運(yùn)算 時(shí)間，提髙效率，只選取坯料的 一半進(jìn)行模擬.然后分別導(dǎo)出各部件STL文件.再將STL文件導(dǎo) 入至Deform中,圖4為模具有限元模型，并將鍛件模具定義為剛性體,圖5為坯料有限元模型. 井將坯料定義為塑性體,并將坯料局部細(xì)化.

3.模具及坯料參數(shù)與邊界條件

鍛件模具初始溫度設(shè)定為300℃ ,坯料初始溫度為 M50℃.坯料選用材料庫(kù)內(nèi)的 IN718_6um,由于只是對(duì)坯料成形情況進(jìn)行分析，暫不考慮成形 設(shè)備，因此將上模運(yùn)動(dòng)方式通過(guò)速度v來(lái)控制。模具與坯料之間的剪切摩擦力和熱導(dǎo)率部采用默認(rèn)值。

4. GH323O坯料形狀對(duì)成形過(guò)程中飛邊的影響

坯料形狀設(shè)計(jì)，決定了產(chǎn)品 成形過(guò)程中I邊的溢出情況， 根據(jù)產(chǎn)品形狀.設(shè)計(jì)出如圖6所 示的坯料.并對(duì)該尺寸坯料進(jìn)行 數(shù)值模擬,選取上模壓力最大時(shí) 刻，研究坯料的飛邊情況.數(shù)值模擬結(jié)果如圖7所示。

由圖7可知.左半端坯料過(guò)多，導(dǎo)致該處、邊過(guò)早溢出,加大r成形過(guò)程中的阻力，影響鍛件其他部分的充型.降低了設(shè)備的生產(chǎn)能力,因此需要對(duì)坯料尺寸進(jìn)行優(yōu)化.

根據(jù)圖7的數(shù)值模擬結(jié)果，重新設(shè)計(jì)出r如圖8所示的坯料，并對(duì)該尺寸坯料進(jìn)行數(shù)值模擬，選取上模壓力最大時(shí)刻，研究坯料的飛邊情況。

圖1

圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9可向墨鉅特殊鋼客服索取。