利用仿真模擬技術優化制坯工藝
從2017年開始我們嘗試利用制坯工藝來提高材料利用率,對于軸叉、滑動叉、花鍵軸類鍛件,開檔部位尺寸往往比柄部直徑大許多,造成柄部飛邊較多,所以我們采用立鍛制坯再臥鍛的方法,先將圓鋼局部鐓粗,預制成類似手榴彈的樣子,這樣可以大大減少柄部飛邊材料的浪費。之前我們的制坯尺寸依靠實物鍛打試出來,不能確認制坯尺寸是否合理,材料浪費不說,甚至嚴重的質量缺陷也時有發生。例如,ZCP-30A花鍵軸叉因制坯大端長度不足導致叉部出現折疊裂紋,圖1所示。
在2019年引入DEFORM仿真軟件后,我們通過多次模擬分析找到合適的制坯尺寸,并據此設計制坯模具,使頭部鐓粗部分材料既不至于過多過大造成浪費,又能保證叉部完好成形。在使用相同規格的鋼材條件下,我們對幾個制坯方案進行了模擬,見表1。