数值模拟技术在锻造上心盘上的应用

文／唐林，贾立壮，唐振英，朱岩·中车齐齐哈尔车辆有限公司

数值模拟技术在锻造上心盘上的应用

文／唐林，贾立壮，唐振英，朱岩·中车齐齐哈尔车辆有限公司

锻造上心盘为铁路货车上使用的重要零件，其成形方式主要是挤压变形，给锻造成形带来很大困难。本文利用Deform数值模拟技术对锻造上心盘在成形过程中的速度场、温度场、应变场和成形力进行了模拟分析。通过模拟结果可以指导锻造上心盘锻造工艺方案的制定、模具设计和锻造设备的选择，优化工艺参数。

铁路货车上心盘为重要的承重零件，在列车运行过程中承受着复杂的动、静态载荷。原有的上心盘为铸造结构，难以满足使用要求。采用锻造工艺后可显著提高上心盘的疲劳强度，提高其使用寿命。本文采用Deform数值技术对锻造上心盘的成形规律进行了模拟分析，为锻造工艺的制定提供可靠的理论依据。

产品结构特点

锻造上心盘为圆盘类锻件，其锻造毛坯见图1。该产品在厚度上尺寸较大，外圆锥台高度较大，圆脐处凸出高度较大，周边平板部分的厚度较薄。由于对该种锻件主要是挤压变形，因此在厚度方向的不均匀会给锻造成形带来很大的困难。

图1 锻造上心盘锻造毛坯三维图

Deform数值模拟技术简介

Deform-3D软件是针对复杂金属成形过程的三维金属流动分析的有限元模拟软件，可以获得金属成形过程中的详细规律，如温度场、速度场、应力场、应变场以及载荷-行程曲线，广泛应用于锻造、挤压、弯曲、轧制等成形过程的模拟分析。……