铝法兰等效应力应变场分析

       图9(a)为采用铝法兰坯料2成形至90%时，飞边槽处金属流动情况分布云图，图9(b)为图9 (a)中1区和2区的放大示意图。可见，此时铝法兰和管壁已经成形完毕，多余的铝法兰坯料流向分模面，如图7(b)金属塑性成形遵循体积不变原则，若无飞边槽，则多余金属无处聚集，锻模压下不完全，导致锻件外形尺寸精度达不到设计要求。随着模具继续闭合，金属向飞边槽流动的阻力越来越大，静水压力提高，不仅促使金属更好地填充模腔，而且有利于焊合材料内部缺陷。因此，在管壁内侧分模面增设一个飞边槽是必要的(如图8)。

       如图10所示为模锻成形时材料的等效应力分布情况。对于铝法兰坯料1，在锻造前一阶段，如图10(a),(b)所示，等效应力的最大值始终在管壁处，这是因为铝法兰坯料未靠模，当上模压下时，铝法兰坯料的变形类似于自由锻造时的墩粗变形，变形集中于铝法兰坯料的管壁部分，导致该部分等效应力大，管壁处出现弯曲和鼓形，随着变形的继续，下模腔下部填充完毕，铝法兰坯料的铝法兰部分靠模，此时铝法兰部分材料侧向流向飞边槽，铝法兰部位等效应力值也增大。值得注意的是，在铝法兰圆角附近，图10(c)中1区，等效应力远远小于其他部位，这是因为圆角处发生塑性失稳凹陷，一部分材料未与下模腔接触，有自由表面，因而该处等效应力小。对于铝法兰坯料2，在变形初始阶段，图10(d)，等效应力的最大值区域位于铝法兰部分，与水平方向成45“夹角。因为铝法兰坯料2靠模放置，当上模压下时，金属质点向模腔内侧流动，变形未集中在管壁处;随着变形的继续，模腔部分逐渐填充完毕，材料流向分模面处的飞边槽，随着上模继续下压，飞边桥间隙减小，金属流动阻力增大，此处等效应力值上升，如图10(e),(f)。http://www.zblansheng.cn