文／焦娟娟，黄少鹏，赵巍·山东南山铝业股份有限公司

异型管模锻件成形质量及毛刺缺陷的研究

文／焦娟娟，黄少鹏，赵巍·山东南山铝业股份有限公司

针对异型管锻件生产，为了节省制造模具的费用，通过改造现有反挤压模具进行锻造成形。为此设计了3种冲头改造方案、5种上模外筒方案和3种直径坯料方案，利用有限元模拟手段研究不同设计方案下异型管锻件的成形质量及毛刺缺陷形成情况，从而得到最佳模具改造方案和最佳坯料规格方案。

异型管介绍

异型管与普通管件相比，外部多了一个凸台。异型管内径尺寸为265mm，外径尺寸为350mm，高度为240mm，凸台外径为420mm，内径265mm，高度为20mm。根据零件结构特征设计锻件，在异型管零件的内径、外径、高度、凸台外径和高度方向均增加了余量，其锻件与零件形状上的最大区别是异型管锻件底部留有20mm连皮。

异型管锻件成形方案

异型管模锻成形方案示意图如图1所示。冲头连接在冲杆上，冲头与上模外筒之间没有连接关系。整个成形过程的动作顺序：冲头和上模外筒均停留在坯料表面，此时上模外筒上端面与冲杆下端面的距离是20mm→冲头开始向下运动，此时上模外筒依靠自身重力仍与坯料接触，对坯料不施加成形作用力→冲头继续向下运动，直至冲杆下端面与上模外筒上端面接触，此时上模外筒随冲头一起向下运动→冲头下压到距离凹模模腔底部20mm停止。

异型管锻件数值模拟分析

针对3种冲头设计方案、5种上模外筒设计方案和3种直径坯料方案，采用Deform-3D有限元模拟软件进行成形过程的模拟。……