热挤盂壁厚差分析与控制研究

武维康，任乃栋，王建

（孝义市东义镁业有限公司，山西 孝义 032300）

热挤盂过程产生的问题在实际生产中层出不穷，本文采用DEFORM软件对该制件进行塑性变形分析。DEFORM可以分析金属成形过程中，通过研究凸膜和毛坯偏移大小对结果的影响，可以及时调整凸膜毛坯位置，从而减少毛坯的损坏率，提高生产率。通过研究热挤盂变形过程中应力和应变曲线，得出可行的热挤压工艺参数，可以缩短工艺的研发周期，同时为热反挤压工艺设计及设备选择提供理论依据。

1 有限元模型的建立

借助三维设计制图软件SolidWorks建立凸膜、凹膜、坯料的几何模型，并将模型的几何信息转化为DEFORM软件可使用的数据格式（.STL），导入DEFORM-3D软件中进行物理模型的构建，所有参数均依照实际工况选取。

1.1 毛坯的选取及有限元网格的划分

实际生产所用坯料为圆台形状，大面直径129mm，小面直径122mm，高43mm，材质为20号钢。本次的镦粗模型为轴对称模型，划分50000个网格，坯料起始温度设定950℃。坯料网格划分如图1所示。

图1 坯料网格划分

1.2 上下模具的设定

上下模具按实际生产所用模具建立，上下模为刚体，上模下行速度10mm/s，最大压力108N（即10000t），起始温度设为50℃，环境温度为30℃。通过一系列的设置，有限元模型如图2所示。

图2 有限元模型

2 反挤盂过程的有限元模拟分析

2.1 凸膜偏移对挤压工艺的影响

凸膜在冲压的过程中不可避免的会产生磨损，在力的作用下凸膜也会逐渐地偏离轴心，考虑到挤压过程中凸膜的磨损与偏移会对结果造成影响，分别模拟凸膜偏移1mm、2mm、3mm时对挤压结果造成的影响。……