GH3230鍛件毛坯數值模擬優(yōu)化

高溫合金是根據航空噴氣發(fā) 動機的需要而發(fā)展的金屬材料. 是一種兼有熱穩(wěn)定性和熱強性的合金.可在600-1000℃高溫氧化和燃氣腐蝕條件下承受復雜應力、并長期可靠地工作。

GH323O屬于固溶強化型鎳 基高溫合金，高溫塑性較差，鍛造所需壓力為20鋼的3倍,為 06℃rl9Nil0不銹鋼的2倍，且隨 著變形程度的增加會產生加工硬化，這就對鍛造設備的打擊能力要求進一步増大.因此對大規(guī)格尺寸GH323O模型件毛坯進行數值模擬優(yōu)化是非常有必要的.

1.GH323O鍛件三維模型

如圖1所示,為GH323O鍛件 的三維實體模型，利用三維造 型軟件UG設計GH323O鍛件模具上下模，為節(jié)約模擬時間，去除了模具結構中為防止精移而設計 的対角鎖扣，只選取型腔部分進 行數值模擬。圖2為GH323O鍛件 的上模，圖3為GH323O鍛件的下 模。

2 .GH323O模具及坯料的有限元模型

通過三維造型軟件UG設計 好模具及坯料，由于鍛件為中心軸向對稱，為減少數值模擬運算 時間，提髙效率，只選取坯料的 一半進行模擬.然后分別導出各部件STL文件.再將STL文件導 入至Deform中,圖4為模具有限元模型，并將鍛件模具定義為剛性體,圖5為坯料有限元模型. 井將坯料定義為塑性體,并將坯料局部細化.

3.模具及坯料參數與邊界條件

鍛件模具初始溫度設定為300℃ ,坯料初始溫度為 M50℃.坯料選用材料庫內的 IN718_6um,由于只是對坯料成形情況進行分析，暫不考慮成形 設備，因此將上模運動方式通過速度v來控制。模具與坯料之間的剪切摩擦力和熱導率部采用默認值。

4. GH323O坯料形狀對成形過程中飛邊的影響

坯料形狀設計，決定了產品 成形過程中I邊的溢出情況， 根據產品形狀.設計出如圖6所 示的坯料.并對該尺寸坯料進行 數值模擬,選取上模壓力最大時 刻，研究坯料的飛邊情況.數值模擬結果如圖7所示。

由圖7可知.左半端坯料過多，導致該處、邊過早溢出,加大r成形過程中的阻力，影響鍛件其他部分的充型.降低了設備的生產能力,因此需要對坯料尺寸進行優(yōu)化.

根據圖7的數值模擬結果，重新設計出r如圖8所示的坯料，并對該尺寸坯料進行數值模擬，選取上模壓力最大時刻，研究坯料的飛邊情況。

圖1

圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9可向墨鉅特殊鋼客服索取。