文/汤敏俊，孙伟，王玲·江苏龙城精锻有限公司

基于数值模拟的爪极锻压工艺研究现状及展望（下）

文/汤敏俊，孙伟，王玲·江苏龙城精锻有限公司

《基于数值模拟的爪极锻压工艺研究现状及展望(上)》见《锻造与冲压》2017年第15期

数值模拟在爪极锻压成形工艺中的应用实例

⑴爪极锻造新工艺设计。

河南科技大学的原国森等通过Deform-3D采用刚塑性有限元法对爪极分流正挤压新工艺进行了数值模拟，具体模拟参数为：模具温度300℃，工件材料为08#钢，工件温度1150℃，压机速度为400mm/s，工件和模具间摩擦系数取0.25，摩擦模型采用剪切模型，工件和周围环境传热系数为5N（s·mm·K）-1，工件网格数30000，步长前122步取0.3mm，122步以后取0.1mm，迭代方法选用直接迭代法。模拟结果显示，坯料充填顺利，爪尖饱满平滑，竖爪根部圆角过渡圆滑，新工艺理论上可行（如图5所示）。

图5 爪极分流正挤压工艺数值模拟结果

安徽工业大学的郑光文等通过Deform-3D对爪极双向闭式挤压热锻工艺进行了数值模拟，具体模拟参数为：工件材料为10#钢，温度1100℃，模具温度300℃，工件与模具摩擦系数0.3，挤压速度50mm/s，工件与模具传热系数为11N(s·mm·K)-1，整个成形过程200步。模拟结果显示该工艺能够改善金属的流动，降低成形力，提高材料利用率。

⑵爪极模具结构设计。

江苏大学的田辉等通过Deform-3D对爪极精锻成形过程进行了数值模拟，并分析了模具的受力状态。具体模拟参数为：工件温度1200℃，模具材料为H13，初始温度为300℃，工件与模具之间的摩擦系数取0.2，工件与模具间的传热系数为11N(s·mm·K)-1，采用Newton-Raphson迭代法。……