别为圆柱体坯料的平砧镦粗和加垫环镦粗两种情况。平砧镦粗过程中, 上下模具均为平砧, 设计为圆柱形平板即可。其直径Φ 120mm 高度 20mm 。镦粗开始时,上模以一定速度向下运动,坯料开始变形,直到压下量达到要求时, 上模停止运动,棒料被镦粗。坯料出炉时要在空气中停留约 10 秒的时间,此时, 工件会与周围环境发生热传递。另外, 坯料放到下模上要停留大约 5 秒后才能开始镦粗, 此时, 工件也会和周围环境发生热传递。因此, 在考虑温度场影响坯料镦粗过程数值模拟时, 首先要对上述两个热传导过程进行模拟, 以保证模拟结果的准确性。图 2.1 为平砧镦粗过程中坯料与模具定位后的二维简图[16] 。图中的三个点是为在后续模拟结果分析所取的取样点。三点分别为上端面中心点、侧表面中心点和轴线中点。坯料下平砧上平砧 上端面 中心点 侧表面 中心点 轴线 中点图 2.1 平砧镦粗过程中坯料与模具的二维简图加垫环镦粗过程中, 在圆柱体棒料与上、下模之间分别加上一个垫环, 这种镦粗的方法可用于锻造带有双边凸肩的饼类锻件。由于锻件凸肩和高度比较小, 采用的坯料直径要大于环孔直径, 因此, 垫环镦粗变形实质属于镦挤。垫环的外直径取Φ 120mm ,内孔直径取Φ 50mm ,圆角半径取 6mm ,高度取 15mm 。图 2.2 为加垫环镦粗过程的工件与上下模及上下垫环定位后的二维剖面简图。图中的三个点是为在后续模拟结果分析所取的取样点。三点分别为上端面中心点、侧表面中心点和轴线中点。上平砧上垫环坯料下垫环下平砧工件与上垫环接触点 上端面 中心点 侧表面 中心点 轴线 中点图 2.2 加垫环镦粗过程的工件与上下模的二维剖面图加垫环的镦粗过程中, 也要考虑温度场的影响, 所以, 也要先进行两步热传导过程的模拟再进行镦粗过程的数值模拟。对镦粗过程的模拟时, 上垫环与上模同时
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