文／郭家雄，沈军舰，沈鹏，兰芳·武汉新威奇科技有限公司

在锻造成形领域，有限元数值模拟技术已经成为新产品设计开发的重要手段之一，越来越多的企业也要求技术人员熟练掌握和使用有限元数值模拟方法。在与一些同行交流的时候我们发现，大多数企业的技术人员都能熟练地操作数值模拟软件，但是利用软件来指导实际生产的效果却并不理想。

锻造企业采用有限元数值模拟方法主要有两大需求：一是在接到新产品时采用模拟仿真软件计算锻造成形力、成形能量，以此来评估现有设备能否满足生产；二是在新产品模具设计时采用模拟仿真软件，分析锻件成形过程中的应力分布状况和折叠风险趋势，为工艺参数和模具形状的修改提供理论依据。在实际生产中尤其是在新产品开发过程中，往往会出现数值模拟结果与实际生产不符的情况，当这种情况出现时，我们该如何破解并修正是所有技术人员面临的一个重大难题。本文以内齿圈锻件的工艺开发为例，探究数值模拟技术与实际生产验证相结合的锻造工艺优化方法，为数值模拟技术服务于新产品的开发提供指导建议。

锻件工艺分析

内齿圈属于工程机械锻件，如图1 所示。锻件材料采用40Cr 钢，锻件上部碗口外轮廓直径φ386mm，碗底外轮廓直径φ147mm，锻件总高146mm，锻件重量46.3kg。锻件型腔较深，底部壁厚小于20mm，复杂系数为0.34，等级为S2，成形具有一定难度。另外，该锻件底部中心有一直径φ95mm 的圆孔，需要热冲孔成形。……