反复锻压模具结构和加工工艺的有限元分析

采用Deform-3D数值模拟软件对反复锻压模具结构和加工工艺进行有限元分析,发现：缩小模具型腔宽度能够增大试样每个锻压道次的等效应变,但应变分布均匀程度和试样形状尺寸保持度相应降低;模具存在一定的过渡角半径时,试样表面具有较好的成形质量,应变分布均匀性随着过渡角半径的增大有所提高;试样每道次锻压后绕Z轴旋转90°再进行下个道次锻压,等效应变分布比每道次锻压后试样不旋转更均匀;加工速度对锻压后试样的温升影响十分明显,速度越高温升越显著;随着锻压温度的提高,载荷峰值不断降低,试样中应变和应力分布逐渐均匀;随着摩擦系数的提高,等效应变分布均匀性有所改善,摩擦系数提高到0.2时分布最均匀,继续增大到0.3时分布均匀性开始显著降低.在300 ℃和0.1 mm·s-1条件下锻压AZ31镁合金的实验表明：5道次后晶粒显著细化,平均晶粒尺寸由约200 μm细化到最小约1.3 μm.