气门成形过程数值模拟与挤压模具结构优化

作者：陈磊; 王廷坤; 王宗申^*; 崔来胜; 朱立华

来源：锻压技术, 2020, 45(09): 105-112.

DOI：10.13330/j.issn.1000-3940.2020.09.018

• 气门
• 挤压
• 模锻
• 过渡圆角
• 模具磨损

通过DEFORM-3D建立汽车发动机气门成形过程的有限元模型,对气门挤压和模锻过程进行数值模拟,分别对变形过程中坯料的金属流动规律、温度、等效应变和模具的温度、等效应力、磨损深度进行分析。结果表明,模具过渡圆角处温度和应力集中,磨损情况最为严重。通过改变过渡圆角半径,对挤压模具结构进行优化,得到最佳优化方案。当挤压模具的过渡圆角半径取16 mm时,挤压模具和模锻模具的磨损情况同时改善,模具寿命显著提高。同时,模拟结果与气门锻件金相组织的观察结果基本一致,从而验证了有限元模型及优化过程的合理性与可靠性,可为气门的实际生产提供指导。

• 单位
  淄博奥瑞科机电科技有限公司; 山东理工大学