防噴器是用于試油、修井、完井等作業過程中關閉井口，防止井噴事故發生的安全密封井口裝置，防噴器將全封和半封兩種功能合為一體，具有結構簡單，易操作，耐高壓等特點。本文針對某公司雙閘防噴器產品，在實際生產前，通過Forge軟件對其成形工藝進行數值模擬仿真，對其成形過程中壓機受力、坯料溫度場、沖頭尺寸設計等進行分析，選擇合理的工藝參數及沖頭尺寸，最終通過實際生產驗證了工藝的可行性。
工藝簡介
鍛造工藝路線：14.5t的8角鑄錠，材料為34CrMo4，選用50MN快速鍛造液壓機組開展鍛造成形過程。具體過程：壓鉗口→倒棱→鐓粗→壓方750mm×1020mm→兩端滾圓→沖孔，其中沖頭設計成有一定斜度，便于取出。
成形工藝數值模擬仿真
有限元模型建立及參數設置
采用SolidWorks軟件對鑄錠、平砧、沖頭等進行三維建模，鑄錠模型見圖1。
將.STL文件導入Forge軟件并進行網格劃分及參數設定，如圖2所示，有限元模型分為三部分：上模、鑄錠、下模。鑄錠坯料網格數77001。鑄錠始鍛溫度1250℃，平砧預熱至250℃。壓機參數選擇Hydraulic，壓機速度鐓粗時40mm/s，拔長時60mm/s，停止壓力為5000t。鑄錠材料為34CrMo4-1.7220，成分見表1。
模擬過程介紹及分析
在模擬仿真設置過程中，前期使用平砧壓鉗口、倒棱，然后進行鐓粗、拔長，最后用沖頭、墊圈沖孔。工藝流程及模擬示意圖見表2。
根據圖3所示模擬結果，鐓粗時壓機壓力最大為4859.8t，因此50MN壓機能滿足條件。整個過程中坯料表面溫度，模具受力數據匯總見表3。防噴器產品毛坯件成形過程中最大力出現在鐓粗過程，此過程要選擇合適的工藝及合理的壓機速度，通過多步鐓粗以減少壓機長時間滿載荷運行。整個模擬過程顯示坯料表面溫度在1000℃左右，在熟練操作設備時可高效完成成形工藝過程。
現場驗證
利用數值模擬仿真成形的工藝參數，在現場進行了試驗，圖4為沖頭、熱處理后的防噴器毛坯件。生產過程中的結果與數值模擬工藝中所采集的數據非常接近。防噴器毛坯件經探傷合格。
結束語
利用有限元數值仿真模擬軟件Forge對防噴器產品毛坯件鍛造成形過程進行全流程模擬，通過試驗驗證，生產出表面和內部質量良好的毛坯件，通過最終精加工完成客戶要求，SolidWorks+Forge軟件進行有限元模擬仿真，結合生產實際為客戶提供高品質鍛件產品。
