曲拐鍛造過程模擬與實驗研究

1、曲拐鍛造過程模擬與實驗研究曲拐鍛造過程模擬與實驗研究 塑性加工模擬的意義塑性加工模擬的意義塑性加工作為一種傳統(tǒng)的制造工藝，包括鍛造、沖壓、擠壓、塑性加工作為一種傳統(tǒng)的制造工藝，包括鍛造、沖壓、擠壓、拉拔、軋制及其他以材料發(fā)生永久變形為目的的材料加工技拉拔、軋制及其他以材料發(fā)生永久變形為目的的材料加工技術。術。( (1)1)使塑性加工由傳統(tǒng)的定性向定量化研究轉變，由技藝化向使塑性加工由傳統(tǒng)的定性向定量化研究轉變，由技藝化向科學化轉變，實現(xiàn)了塑性加工學科的重大轉變。科學化轉變，實現(xiàn)了塑性加工學科的重大轉變。(2)(2)實現(xiàn)了塑性成形過程的虛擬化，極大地降低了制造成本，實現(xiàn)了塑性成形過程的虛擬化，極

2、大地降低了制造成本，減少了試模損失，特別是在力保關鍵大件一次制造成功和大批減少了試模損失，特別是在力保關鍵大件一次制造成功和大批量生產毛坯件試模方面具有十分明顯的優(yōu)點。量生產毛坯件試模方面具有十分明顯的優(yōu)點。(3)(3)從制造角度解決了產品設計、成形工藝設計與成形模具設從制造角度解決了產品設計、成形工藝設計與成形模具設計的優(yōu)化問題，顯著提高了產品設計的質量。計的優(yōu)化問題，顯著提高了產品設計的質量。數(shù)值模擬技術在塑性加工中的應用已有數(shù)值模擬技術在塑性加工中的應用已有3030多年的歷史。多年的歷史。目前，在成形過程模擬方面，溫度和變形耦合模擬都已目前，在成形過程模擬方面，溫度和變形耦合模擬都已基本

3、成熟，二維軟件在塑性成形中已得到廣泛的應用，基本成熟，二維軟件在塑性成形中已得到廣泛的應用，而三維軟件也正在為人們接受。數(shù)值模擬技術已應用到而三維軟件也正在為人們接受。數(shù)值模擬技術已應用到體積成形、板料成形以及當前塑性成形的前沿領域體積成形、板料成形以及當前塑性成形的前沿領域 微成形和鎂、鋁、鈦等難變形輕合金的成形微成形和鎂、鋁、鈦等難變形輕合金的成形。塑性加工計算機模擬發(fā)展概況塑性加工計算機模擬發(fā)展概況 力學本構模型力學本構模型l彈塑性模型彈塑性模型l剛塑性模型剛塑性模型l剛粘塑性模型剛粘塑性模型l彈粘塑性模型彈粘塑性模型關鍵技術和難點關鍵技術和難點模具結構的數(shù)學描述模具結構的數(shù)學描述摩擦邊

4、界條件處理摩擦邊界條件處理動態(tài)接觸邊界的處理動態(tài)接觸邊界的處理網格劃分和重化分的處理網格劃分和重化分的處理材料的高度非線性、幾何非線性、邊界條件高度非線性材料的高度非線性、幾何非線性、邊界條件高度非線性塑性加工模擬軟件塑性加工模擬軟件大致可以分為兩類一類是將通用有限元軟件的功能擴充后用大致可以分為兩類一類是將通用有限元軟件的功能擴充后用于塑性成形過程模擬如集成了于塑性成形過程模擬如集成了LS-DYNA3D 和和LS-NIKE3D 后的后的ANSYS 和和ABAQUS 等等 Marc另一類是專門為塑性成形模擬開發(fā)的軟件如主要用于體積成另一類是專門為塑性成形模擬開發(fā)的軟件如主要用于體積成形和熱處理

5、分析的形和熱處理分析的DEFORM、 QFORM;用于沖壓成形包括用于沖壓成形包括液壓脹形模擬的液壓脹形模擬的DYNAFORM AutoForm PAM-STAMP OPTRIS.曲軸曲軸韓國斗山公司生產的半組合式曲軸（單個曲拐即重韓國斗山公司生產的半組合式曲軸（單個曲拐即重50噸噸） 目前國外能夠生產大型船用低速柴油機主機曲軸的國家主要有日本、韓國、捷克、西班牙、俄羅斯等少數(shù)幾個國家。近年來全球曲軸產量在每年600根左右，其中日、韓兩國的產品約占80，國內的上海船用曲軸有限公司于2005年初制造了第一根真正意義上的國產化半組合式曲軸。 以現(xiàn)有的造船擴張能力看，2010年中國需要300根曲軸，

6、2015年需要420根曲軸，市場缺口很大。60機曲軸價格在600萬元左右。國內外船用曲軸的生產及需求情況國內外船用曲軸的生產及需求情況HYUNDAI 韓國現(xiàn)代重工生韓國現(xiàn)代重工生產的船用柴油機曲產的船用柴油機曲軸目前在國際市場軸目前在國際市場上占有份額為上占有份額為35%，年產量為年產量為200多根曲多根曲軸?，F(xiàn)代重工于軸?，F(xiàn)代重工于1985年涉足于曲軸年涉足于曲軸生產領域，現(xiàn)在可生產領域，現(xiàn)在可以生產用于以生產用于l萬萬TEU級集裝箱船柴油主級集裝箱船柴油主機的大型曲軸機的大型曲軸 韓國斗山重工韓國斗山重工20032003年年的曲軸產量已達的曲軸產量已達140140多多根，根，2004200

7、4年的曲軸產量年的曲軸產量要達到要達到160160多根，多根，20052005年要上升到年要上升到180180多根，多根，爭取進入世界第二位，爭取進入世界第二位，并力爭在并力爭在2006-20072006-2007年年摘取世界船用柴油機曲摘取世界船用柴油機曲軸生產企業(yè)的軸生產企業(yè)的“王冠王冠”。DOSSAN日本JCFC公司鍛造的214噸、14.270米長的半組合式曲軸JCFC 日本日本JSWJSW公司公司鍛造的十鍛造的十缸柴油缸柴油發(fā)動機發(fā)動機曲軸曲軸JSW半組合式曲軸的制造工藝過程半組合式曲軸的制造工藝過程： 澆鑄鋼錠澆鑄鋼錠頂鍛鐓粗頂鍛鐓粗開坯成型開坯成型 彎鍛曲拐彎鍛曲拐壓扁精整壓扁精整

8、 熱處理熱處理 機加工機加工加熱紅套加熱紅套精加工精加工 拔拔 長長曲拐的制造曲拐的制造軸頸的制造軸頸的制造澆鑄鋼錠澆鑄鋼錠開坯成型開坯成型 鍛造鍛造 機加工機加工主軸毛坯主軸毛坯曲拐毛坯曲拐毛坯曲拐的組合曲拐的組合曲拐毛坯曲拐毛坯主軸毛坯主軸毛坯 曲拐形狀復雜，曲拐形狀復雜，尺寸大，是生產曲軸尺寸大，是生產曲軸的關鍵，實際上，半的關鍵，實際上，半組合曲軸毛坯的制造組合曲軸毛坯的制造關鍵就是曲拐毛坯的關鍵就是曲拐毛坯的鍛造成形技術。鍛造成形技術。曲軸鍛造的核心技術曲軸鍛造的核心技術電爐（用電爐（用0.5kg/T0.5kg/T鋁終脫氧鋁終脫氧) )鋼包精煉爐（真空脫氣鋼包精煉爐（真空脫氣1 1托

9、，底托，底吹氬攪拌，電極加熱）吹氬攪拌，電極加熱）鋼水底注進中間包（不吹氬）鋼水底注進中間包（不吹氬）真空澆注（真空度真空澆注（真空度0.50.5托以下，托以下，并吹氬打碎注流成液滴）并吹氬打碎注流成液滴）S34MnVS34MnV鋼的冶鑄工藝鋼的冶鑄工藝高高純純凈凈鋼鋼加熱加熱升溫速度保溫時間寬砧強壓出坯寬砧強壓出坯鍛壓比、壓下量（WHF法）始鍛溫度、終鍛溫度、出坯尺寸彎曲成形彎曲成形彎曲溫度、保溫時間成形尺寸取樣、檢測取樣、檢測黑皮探傷（UT）取樣、機械性能試驗仿形切割及粗加工仿形切割及粗加工仿形切割、外形尺寸粗加工尺寸、UT、MT檢驗除應力回火除應力回火溫度控制、保溫時間儀表記錄溫度/時間

10、曲線性能熱處理性能熱處理按性能熱處理工藝儀表記錄溫度/時間曲線熱送熱送鋼錠由冶鑄廠熱送鋼錠由冶鑄廠熱送至鍛件廠至鍛件廠曲拐毛坯的熱加工工序曲拐彎鍛工藝示意圖曲拐彎鍛工藝示意圖 韓國斗山重工業(yè)技術研究院大型曲拐的彎鍛過程進行了數(shù)值模擬，韓國斗山重工業(yè)技術研究院大型曲拐的彎鍛過程進行了數(shù)值模擬，和紅套過程進行了模擬。和紅套過程進行了模擬。國外曲拐彎鍛過程模擬的情況國外曲拐彎鍛過程模擬的情況 兩種不同的曲拐坯料圖兩種不同的曲拐坯料圖不同坯料在彎鍛不同坯料在彎鍛時的受力情況時的受力情況坯料在彎鍛過程的局部受力坯料在彎鍛過程的局部受力狀況狀況不同坯料最終得到毛坯形狀的比較不同坯料最終得到毛坯形狀的比較

11、采用采用ABAQUS軟件對曲軟件對曲軸紅套過程進行模擬軸紅套過程進行模擬 由于鍛壓失敗而報廢的曲拐毛坯由于鍛壓失敗而報廢的曲拐毛坯 曲拐彎鍛模擬的研究手段及步驟曲拐彎鍛模擬的研究手段及步驟4.4.確定與工藝過程對應的模擬步驟，以及各步驟之確定與工藝過程對應的模擬步驟，以及各步驟之間的關系間的關系 1.1.測試材料測試材料S34MnV在高溫不同應變速率下的應力應在高溫不同應變速率下的應力應變曲線，建立材料的本構關系模型變曲線，建立材料的本構關系模型2.2.建立實體模型，選取合適的單元類型對實體進行建立實體模型，選取合適的單元類型對實體進行網格剖分，網格剖分，3.3.確定模具與工件之間的接觸傳熱及

12、摩擦邊界條件，確定模具與工件之間的接觸傳熱及摩擦邊界條件，對模具及工件施加載荷對模具及工件施加載荷5.5.開始計算，并將計算結果可視化，分析彎鍛后曲開始計算，并將計算結果可視化，分析彎鍛后曲拐的塑性流動機制及各場量演化情況拐的塑性流動機制及各場量演化情況 對對S34MnV進行的力學性能實驗進行的力學性能實驗 2220.50()() 1 exp() sssspnssssdsppek30.17992.9arcsinh(2.81 10)ssZ40.20892.9arcsinh(9.14 10)dsZ0.1954103exp( 2.021 10 /)RT 0.091431.123exp(9.138 1

13、0 /)nRT0.11742.797exp(3.714 10 /)kRT30.1262.77 10pZPredicted DataExperimental DataS34MnV鋼在鋼在1100不同應變速率下的應不同應變速率下的應力應變曲線力應變曲線(實驗值與預測值比較實驗值與預測值比較)StrainStress(MPa) 第一種工藝方案第一種工藝方案 方案一采用的模具和坯料方案一采用的模具和坯料 曲拐的彎鍛與精整過程的模擬曲拐的彎鍛與精整過程的模擬第一種方案工藝條件第一種方案工藝條件v彎鍛過程溫度為彎鍛過程溫度為1100。v鍛造的工藝流程為鍛造的工藝流程為:對正對正 彎鍛彎鍛 開口壓至開口壓至

14、1.5m 插入舌板插入舌板 精整。精整。v上模勻速運動，速度為上模勻速運動，速度為50mm/s，彎鍛時坯料剛，彎鍛時坯料剛剛接觸下模時上模即停止運動，上模的的行程約剛接觸下模時上模即停止運動，上模的的行程約為為0.8m。曲拐和模具的網格劃分情況曲拐和模具的網格劃分情況 在在ABAQUS/CAE有有限元軟件模塊中建立坯限元軟件模塊中建立坯料和模具的實體模型。料和模具的實體模型。針對坯料的外形特征以針對坯料的外形特征以及與模具的接觸條件對及與模具的接觸條件對實體進行了不同密度的實體進行了不同密度的網格剖分，采用線性減網格剖分，采用線性減縮積分單元縮積分單元C3D8RT，以適應該變形的大的網以適應該

15、變形的大的網格旋轉和扭曲特征。格旋轉和扭曲特征。坯料與模具的基本熱物性參數(shù)坯料與模具的基本熱物性參數(shù)ParameterWorkpieceMould, W/(mK)4535, kg/m378007800C, J/(kgK)440450h, W/(m2K)430.90.8 Note: hConvective heat transfer coefficient; Emissivity7W/MW/M=100002 10Kd 界面換熱系數(shù)界面換熱系數(shù)摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 坯料與下模之間采用石墨潤滑，摩擦系數(shù)為坯料與下模之間采用石墨潤滑，摩擦系數(shù)為 0.05，上模與坯料之間的摩擦系數(shù)為，上模與坯料之間的摩擦系

16、數(shù)為0.15 dW/M模具與坯料之間的接觸縫隙模具與坯料之間的接觸縫隙 曲拐彎鍛過程模擬結果曲拐彎鍛過程模擬結果(d)(c)(b)(a)彎曲結束時曲拐的應力場、應變場、應變速度場和溫度場的分布彎曲結束時曲拐的應力場、應變場、應變速度場和溫度場的分布 曲拐與模具的接觸情況分析曲拐與模具的接觸情況分析 下模的溫度場演化情況下模的溫度場演化情況 曲臂外側貼曲臂外側貼模情況表現(xiàn)為兩模情況表現(xiàn)為兩側貼模緊密，中側貼模緊密，中間貼模不牢，曲間貼模不牢，曲臂的外側形成向臂的外側形成向內凹的曲面。造內凹的曲面。造成貼模面積減小，成貼模面積減小，導致了局部的應導致了局部的應力集中。力集中。 喇叭口喇叭口 在彎鍛

17、過程中，在彎鍛過程中，彎彎曲部位曲部位內表面材質向兩內表面材質向兩側凸起，這部分堆積的側凸起，這部分堆積的材質阻礙彎曲部位材質材質阻礙彎曲部位材質的正常流動，內表面的的正常流動，內表面的壓應力使得凸起部分的壓應力使得凸起部分的流動方向逐漸偏向兩側流動方向逐漸偏向兩側的貼模方向，而不是完的貼模方向，而不是完全沿著全沿著曲臂曲臂方向，這樣方向，這樣就造成曲臂根部的橫截就造成曲臂根部的橫截面尺寸減小，在最終精面尺寸減小，在最終精整后形成整后形成“喇叭口喇叭口”形形狀的缺陷。狀的缺陷。 喇叭口缺陷的產生(a) (a) 沖頭行程為沖頭行程為0.80m0.80m時坯料的狀態(tài)時坯料的狀態(tài)(b) (b) 彎鍛

18、后坯料的尺寸彎鍛后坯料的尺寸(d) 圖圖213 沖頭沖頭行程為行程為0.80m時時b-b剖面尺寸圖剖面尺寸圖（c）沖頭行程為）沖頭行程為0.80m時時a-a剖面尺剖面尺寸圖寸圖(e) 彎鍛后將開口壓至約彎鍛后將開口壓至約1.5m (f) 插入舌板后開始精整插入舌板后開始精整(g) 精整前坯料尺寸精整前坯料尺寸 (h)精整過程中坯料的形狀精整過程中坯料的形狀(i) 精整完畢 (j) 精整后坯料輪廓圖 精整完后坯料精整完后坯料a-a剖面曲柄部位尺寸剖面曲柄部位尺寸 精整后曲拐精整后曲拐b-b剖面尺寸圖剖面尺寸圖精整后曲拐正面尺寸精整后曲拐正面尺寸 精整后曲拐側面尺寸精整后曲拐側面尺寸實際彎鍛加工后

19、曲拐尺寸簡圖實際彎鍛加工后曲拐尺寸簡圖圖224 沖頭行程為0.7865m時應力分布圖 圖225 沖頭行程為0.7865m時還原成初始尺寸圖 “細腰”形缺陷的產生由于曲臂與下模之間存在由于曲臂與下模之間存在較大的摩擦力，使得外表較大的摩擦力，使得外表面沿曲臂方向伸長，其變面沿曲臂方向伸長，其變形過程類似單向拉伸實驗，形過程類似單向拉伸實驗，當塑性變形較大時，在中當塑性變形較大時，在中間部位發(fā)生頸縮，曲臂外間部位發(fā)生頸縮，曲臂外表面受兩向或三向拉應力表面受兩向或三向拉應力作用，這樣就形成了作用，這樣就形成了 “細細腰腰”形缺陷。形缺陷。(a)曲拐曲拐內表面內表面典型典型位置的主應變張量位置的主應變

20、張量(b)曲拐曲拐內表面內表面典型位典型位置的主應力張量置的主應力張量 裂紋缺陷的產生彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉/壓應力情況壓應力情況 曲拐內表面受兩向壓應力作曲拐內表面受兩向壓應力作用而造成表面積減小，表面已氧用而造成表面積減小，表面已氧化的金屬匯合在一起易形成折疊，化的金屬匯合在一起易形成折疊，使金屬的承載面積減小，造成應使金屬的承載面積減小，造成應力集中，而該位置的單元在垂直力集中，而該位置的單元在垂直表面方向發(fā)生拉伸變形，材質向表面方向發(fā)生拉伸變形，材質向彎曲方向外側流動，因此有可能彎曲方向外側流動，因此有可能將折疊從表層帶入坯料內部，折將折疊從表層帶

21、入坯料內部，折疊尾端有可能會擴展成裂紋。疊尾端有可能會擴展成裂紋。(a)曲拐曲拐側面?zhèn)让娴湫臀恢玫闹鲬儚埩康湫臀恢玫闹鲬儚埩?b)曲拐曲拐側面?zhèn)让娴湫臀恢玫闹鲬埩康湫臀恢玫闹鲬埩?裂紋缺陷的產生彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉/壓應力情況壓應力情況 靠近內表面單元靠近內表面單元2231受拉受拉應力作用，其值不斷增大，由應力作用，其值不斷增大，由于該位置在變形過程中不斷向于該位置在變形過程中不斷向外側凸起，形成外側凸起，形成“鼓肚鼓肚”，因，因此一旦有表面裂紋產生，將在此一旦有表面裂紋產生，將在拉應力的作用下迅速向內部擴拉應力的作用下迅速向內部擴展，擴展的

22、方向垂直于外側表展，擴展的方向垂直于外側表面；靠近外表面單元面；靠近外表面單元2319在變在變形初期受到較大拉應力作用，形初期受到較大拉應力作用，以后由于外表面單元貼模而使以后由于外表面單元貼模而使其拉應力減小。其拉應力減小。(a)曲拐曲拐外表面外表面典型位置的主應變張量典型位置的主應變張量(b)曲拐曲拐外表面外表面典型位置的主應力張量典型位置的主應力張量 裂紋缺陷的產生彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉彎曲部位內表面的靜水壓和表面拉/壓應力情況壓應力情況 曲拐外表面由于與下模接觸，曲拐外表面由于與下模接觸，致使溫度降低，塑性下降，單元致使溫度降低，塑性下降，單元受兩向或三向拉應力作用。當彎受兩向

23、或三向拉應力作用。當彎曲進行到曲進行到810s左右時，單元左右時，單元3257和和3389的靜水壓均出現(xiàn)極小的靜水壓均出現(xiàn)極小值，說明此時該位置與下模接觸值，說明此時該位置與下模接觸最緊密。值得注意的是，單元最緊密。值得注意的是，單元3389出現(xiàn)極小值的時間較單元出現(xiàn)極小值的時間較單元3257早，這說明邊緣位置單元較早，這說明邊緣位置單元較中心位置單元貼模早，到后期兩中心位置單元貼模早，到后期兩個位置的貼模程度才逐漸趨于一個位置的貼模程度才逐漸趨于一致。致。 由以上分析可知，曲臂外表面由于由以上分析可知，曲臂外表面由于溫度降低，并受較大的拉應力作用，塑溫度降低，并受較大的拉應力作用，塑性較差，

24、產生裂紋的危險最大；曲臂側性較差，產生裂紋的危險最大；曲臂側面由于形成鼓肚，表面受拉應力，一旦面由于形成鼓肚，表面受拉應力，一旦形成裂紋，則很容易擴展；曲臂內表面形成裂紋，則很容易擴展；曲臂內表面受三向壓應力作用，塑性較好，不易產受三向壓應力作用，塑性較好，不易產生裂紋。生裂紋。 裂紋缺陷的產生第一種工藝方案的實驗研究第一種工藝方案的實驗研究 曲拐的解剖圖曲拐的解剖圖 方案一模擬的結論方案一模擬的結論1）彎鍛前毛坯的形狀及尺寸分配是決定最終產品好壞的最重要因素。鍛彎鍛前毛坯的形狀及尺寸分配是決定最終產品好壞的最重要因素。鍛前毛坯各個部位的體積分配直接影響著彎鍛過程材質的流動方向。前毛坯各個部位

25、的體積分配直接影響著彎鍛過程材質的流動方向。2 2）通過對曲拐上嚴重塑性變形區(qū)域內受力情況的細致分析，得到了彎鍛）通過對曲拐上嚴重塑性變形區(qū)域內受力情況的細致分析，得到了彎鍛過程的應力應變場。將曲拐的變形分為三個區(qū)域，即曲臂末端部分、曲臂過程的應力應變場。將曲拐的變形分為三個區(qū)域，即曲臂末端部分、曲臂與曲柄銷連接部分和曲柄銷部分，系統(tǒng)地研究了曲拐的塑性流動機理。與曲柄銷連接部分和曲柄銷部分，系統(tǒng)地研究了曲拐的塑性流動機理。 3 3）詳細分析了曲拐與模具的接觸情況，發(fā)現(xiàn)曲臂外側與下模的貼模情況）詳細分析了曲拐與模具的接觸情況，發(fā)現(xiàn)曲臂外側與下模的貼模情況為：邊緣部位發(fā)生貼模時，中心部位尚未貼模，

26、曲臂外表面為向內凹的曲為：邊緣部位發(fā)生貼模時，中心部位尚未貼模，曲臂外表面為向內凹的曲面。曲臂外側的變形情況類似拉伸實驗的頸縮，產生了面。曲臂外側的變形情況類似拉伸實驗的頸縮，產生了“細腰細腰”形缺陷。形缺陷。 4 4）曲臂表面在彎曲的過程中由于材質堆積而向兩側流動，造成兩側）曲臂表面在彎曲的過程中由于材質堆積而向兩側流動，造成兩側“鼓鼓肚肚”和和“喇叭口喇叭口”缺陷的產生，經過精整后喇叭口缺陷依然存在，造成曲缺陷的產生，經過精整后喇叭口缺陷依然存在，造成曲拐內側開檔尺寸不足。拐內側開檔尺寸不足。 5 5）通過對曲拐上典型位置單元的靜水壓和表面拉）通過對曲拐上典型位置單元的靜水壓和表面拉/ /

27、壓應力的演化情況分析，壓應力的演化情況分析，預測了不同位置的裂紋產生傾向，發(fā)現(xiàn)彎曲部位的外表面邊緣和側面預測了不同位置的裂紋產生傾向，發(fā)現(xiàn)彎曲部位的外表面邊緣和側面鼓肚鼓肚部位是裂紋最容易產生的位置部位是裂紋最容易產生的位置。 改進方案的提出改進方案的提出 由以上分析可知，鍛前毛坯的形狀以及毛坯與模具的接觸情由以上分析可知，鍛前毛坯的形狀以及毛坯與模具的接觸情況是決定產品最終好壞的關鍵因素。針對該工藝條件下出現(xiàn)的況是決定產品最終好壞的關鍵因素。針對該工藝條件下出現(xiàn)的“細腰細腰”、“喇叭口喇叭口”、“裂紋裂紋”等缺陷，提出改進性方案如下：等缺陷，提出改進性方案如下：(1)對于出現(xiàn)的對于出現(xiàn)的“鼓

28、肚鼓肚”和和“喇叭口喇叭口”問題，可通過減小毛坯中部問題，可通過減小毛坯中部的的 尺尺 寸來解決，這樣可以減輕彎曲過程中材質的堆積，使金屬流寸來解決，這樣可以減輕彎曲過程中材質的堆積，使金屬流動順利進行。動順利進行。(2)對于出現(xiàn)的對于出現(xiàn)的“細腰細腰”和貼模不均的問題，可通過改善毛坯與下和貼模不均的問題，可通過改善毛坯與下模的接觸條件來解決。如改進下面的形狀，將曲臂外表面事先鍛模的接觸條件來解決。如改進下面的形狀，將曲臂外表面事先鍛成拱形，這樣可使貼模更為均勻，減輕應力集中。成拱形，這樣可使貼模更為均勻，減輕應力集中。(3)對于出現(xiàn)的裂紋問題，可通過提高鍛鋼的質量，降低毛坯中的對于出現(xiàn)的裂紋

29、問題，可通過提高鍛鋼的質量，降低毛坯中的夾雜物來減輕或消除。夾雜物來減輕或消除。 改進的毛坯改進的毛坯 改進的工藝方案改進的工藝方案改進的上模改進的上模沖頭行程為沖頭行程為0.7865m0.7865m時應力分布時應力分布 沖頭行程為沖頭行程為0.7865m0.7865m時還原成初始尺寸圖時還原成初始尺寸圖 改進工藝方案改進工藝方案v彎鍛過程初始溫度為彎鍛過程初始溫度為1100，坯料內外溫度均勻。，坯料內外溫度均勻。 v鍛造的工藝流程與第一種工藝方案一致。鍛造的工藝流程與第一種工藝方案一致。v上模勻速運動，速度為上模勻速運動，速度為50mm/s，彎鍛時坯料剛，彎鍛時坯料剛 剛接觸下模時即停止運動，上模頭的行程約為剛接觸下模時即停止運動，上模頭的行程約為 0.83m。v從彎鍛開始到精整完畢都是一火完成，時間總計從彎鍛開始到精整完畢都是一火完成，時間總計 約約60s。改進工藝方案的模擬結果改進工藝方案的模擬結果沖頭行程為沖頭行程為0.83m時坯料的狀態(tài)時坯料的狀態(tài) 彎鍛后坯料的尺寸彎鍛后坯料的尺寸彎鍛后將開口壓至約彎鍛后將開口壓至約1.5