基于有限元模拟的四通阀体多向模锻工艺研究

摘要

针对阀体传统制造工艺效率低、锻件性能差、成本高等问题,本文提出采用先进的多向模锻工艺进行阀体制造,并以一种不等径四通阀体为典型对象,结合Deform-3D数值分析进行工艺研究。首先,根据不等径四通阀体的结构特征,确定了分模面,并依此设计了两种锻件图;其次,根据锻件图设计了3种不同的多向模锻结构,并分别确定了模具的加载形式;最后,基于Deform-3D进行了建模分析,对比了3种模具结构下阀体的成形过程、等效应变、成形载荷等。研究表明:当阀体锻件连皮位于中部,且上凸模结构采用组合式凸模结构,下凸模为动模时,模拟获得的阀体锻件充填饱满,质量良好,无缺陷,此时模具受载更小,且成形时间短,利于提高生产效率。基于本文的分析结果进行了四通阀体的试制,获得的阀体表面成形完整,法兰质量良好,内部流线均匀连续,充分说明采用多向模锻工艺进行阀体的制造是可行的。