基于有限元的法兰传动轴锻造工艺仿真及模具结构改进

作者：曾义聪; 徐海良^*

来源：锻压技术, 2022, 47(11): 187-195.

DOI：10.13330/j.issn.1000-3940.2022.11.026

• 法兰传动轴
• 建模仿真
• 金属流线
• Archard修正模型
• 模具磨损

某法兰传动轴经镦粗、一次挤压、二次挤压、预锻、终锻等5道工序成形，经长期生产发现其中工序3的模具磨损失效快、换模频率高，严重影响了产品的生产效率。为解决该问题，尝试对工序3的模具结构进行改进，根据其结构特征设计了两种改进方案，并基于Deform-3D分别进行了建模与仿真。首先，对原工艺进行了数值分析，初步验证了Archard修正模型的可靠性；其次，对改进后方案中锻件成形的完整度以及金属流线变化进行了分析，判断锻件是否存在成形缺陷，并比较了改进前、后模具磨损的变化情况；最后，对模拟分析结果进行了试模验证。结果表明：试验结果与模拟结果一致性较好，建模分析准确，改进后方案能够实现锻件的成形，其中方案1的成形效果更好，在不影响工序4的模具寿命的前提下，工序3的模具平均寿命从3472件提高至6235件，很好地解决了企业的难题。

• 单位
  电子信息工程学院; 中南大学; 长沙民政职业技术学院; 机电工程学院