孟致安 鲁素玲 闫华军 韩鹏彪 胡希磊 王同会 王浩

摘 要：为了解决传统U型钢拉杆存在的生产工艺落后、加工周期长、材料利用率低等问题，提出一体式钢拉杆成形工艺。以35型钢拉杆U型头预制坯的成形为研究对象，设计了3道次加热镦粗方法，采用DEFORM-3D有限元软件分析了不同工艺条件下镦粗后温度场、应力场的模拟结果，探讨了成形效果较佳的热成形工艺参数，并通过实验验证成形的可行性。结果表明，各道次较佳的热成形工艺参数如下：第1道次始锻温度为1 150 ℃、冲头速度为20 mm/s，第2道次始锻温度为1 150 ℃、冲头速度为30 mm/s，第3道次始锻温度为1 100 ℃、冲头速度为20 mm/s;在该热成形工艺参数下，各道次的成形力分别为1 520，2 090，5 290 kN，各道次的胀模力分别为5 870，6 710，8 830 kN;镦粗后金属流线分布合理，没有出现交叉、折叠等现象，成形效果较好。采用3道次热镦粗方法制备预制坯，制件内部的等效应力分布都比较均匀，可以形成质量良好的制件，研究结果可为35型钢拉杆U型头预制坯的镦粗聚料工艺设计以及设备选择提供参考。

关键词：塑性加工工艺与设备;大高径比;镦粗聚料;数值模拟;预制坯

中图分类号：TG376.2 文献标识码：A

文章编号：1008-1542（2021）01-0082-09

随着中国经济的飞速发展，钢拉杆在船坞、桥梁、场馆、机场、铁路等[1-4]大型建筑工程中得到广泛应用。钢拉杆按接头形式分为UU型钢拉杆、UO型钢拉杆、OO型钢拉杆。钢拉杆U型接头传统成形方式采用机械加工或铸造，之后再用螺纹连接或焊接的方式将U型头和杆体相连。传统高强度钢拉杆的结构示意图如图1所示。……