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輥鍛過程中應力分析

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圖4-5 (a)為第一道次變形過程中的應力分布情況。setp 10所示工件中間被模具咬合后,在咬合力的作用下,中間桿部發(fā)生變形,形成應力場。隨著變形的進行,連桿小頭部坯料發(fā)生變形,也形成應力場。由于桿部的變形量比小頭部的大,產(chǎn)生的應力值較大。
    圖4-5 (b)為第二道次變形過程中的應力分布情況。桿部截面形狀在第二
道次輥鍛中由橢圓形變成方形,由于壓下量大、方形型槽的上下端部與坯料的接觸面積小,產(chǎn)生了值為254MPa的最大等效應力。小頭部截面形狀由橢圓形變成圓形,step70時金屬在充填圓形型槽的過程中與上下模具的端面產(chǎn)生應力集中,在坯料表面產(chǎn)生了條狀的應力集中區(qū)。
    圖4-5 (c)為第三道次變形過程中的應力分布情況。桿部截面形狀在此道
次由方形壓成橢圓形,壓下量比上一道次小,接觸面積也大,因此桿部的最大應力值也下降到189MPa。根據(jù)設計要求,小頭部是經(jīng)過兩道次輥鍛成形,此道次的型腔截面形狀和尺寸與第二道次相同,這樣在輥鍛過程中型槽起到平整坯料的作用,因此只在小頭部的局部區(qū)域產(chǎn)生應力場。
    圖4-5 (d)為第三道次變形過程中的應力分布情況。桿部截面形狀在此
次由橢圓形再次壓成方形,最大應力值也上升至216MPa。在step 190時,小頭部截面形狀經(jīng)過了第三道次后己經(jīng)基本固定,所以在此道次輥鍛結(jié)束時只是尾端受到拋鋼作用產(chǎn)生了應力場。

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