法兰盘在锻造过程中的速度场流动状态和等效应力应变场

       采用有限体积法对5083铝合金法兰盘锻造成形过程进行了数值模拟，分析比较了在坯料形状不同的情况下，法兰盘在锻造过程中的速度场、流动状态和等效应力应变场。模拟分析结果表明，通过增加坯料管壁外锥度和增大圆角半径，可以有效避免锻造过程中锻件开裂和折叠缺陷的出现;并根据分析结果对锻模进行了改进.在内壁增设飞边槽以利于锻造成形。

       5083铝合金为Al-Mg系合金，具有良好的综合力学性能、抗蚀性和可焊性能，有着广阔的应用领域，如用于舰艇、汽车和飞机板焊接件、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等田。国、内某公司即将生产的一种5083铝合金法兰盘就是利用该合金优良的抗腐蚀性能而用作海船甲板上的紧固件。由于该零件采用锭模铸造方法制备坯料，其中存在大量的铸造缺陷，致密度低，因此选择模锻精整以焊合锻件内部缺陷，提高锻件致密度。

       在锻造成形过程中，金属流动剧烈且不均匀，工件局部区域过量的变形会导致在该区域产生断裂和折叠等缺陷。传统的锻造工艺与模具设计主要是建立在经验基础上，采用试错法进行工艺调整和模具修改，不仅研发周期长，而且锻件的质量难以得到保证。采用现代数字成形技术进行辅助设计和虚拟试模，可迅速优化工艺和模具，显著降低生产成本。其中有限体积法(suyFVM)是体积成形数值模拟的一种强有力工具。该项技术由于采用了Eider坐标体系下的网格定义方法，单元网格不随时间变化，一方面完全避免了有限单元技术Lagrange方法难以处理而又无法回避的网格重划分问题;另一方面，FVM法采用直接积分和显式求解方法，不需迭代求解平衡方程。正是由于FVM法既保持了有限差分法的计算简单性，又兼有有限元的精确性，所以可以较好地实现锻造过程的模拟仿真，获得变形体在成形过程任意时刻的力学信息，分析金属成形机理，以及预测成形缺陷。http://www.zblansheng.cn/