風(fēng)機主軸是風(fēng)電設(shè)備的核心部件。針對風(fēng)機主軸批量大、截面變化大的特點 ，尤其是法蘭過渡圓角比較大 ，需設(shè)計出科學(xué)合理的工裝模具 ，研究出合理 、可行的工藝方案 ，以保證各截面的鍛比和心部組織的致密 ，確保后期無損檢測合格。對大型鍛件單一的進(jìn)行物理模擬存在許多困難。本文通過FORGE有限元模擬軟件 ，研究法蘭過渡圓角處成形過程中的等效應(yīng)力 、等效應(yīng)變分布 ，為以后的工藝改進(jìn)提供合理的科學(xué)依據(jù)。

1. 生產(chǎn)流程

   對坯料 、上砧 、漏盤進(jìn)行實體建模 ，在UG60中進(jìn)行三維圖形 的繪制 ，將圖形轉(zhuǎn)化為st1格式 ，導(dǎo)人FORGE中，網(wǎng)格劃分是元模擬前的重要環(huán)節(jié)。合理的網(wǎng)格劃分能夠保證計算結(jié)果的準(zhǔn)確性+3,網(wǎng)格數(shù)的多少將會影響到計算結(jié)果的精度和計算 規(guī)模的大小。一般來說，網(wǎng)格數(shù)量增加，邊界擬合共建形狀越***,計算精度就會有所提高，但同時 計算規(guī)模也會大大增加，所以在確定網(wǎng)格數(shù)量時應(yīng)權(quán)衡考慮。FORGE具有強大的網(wǎng)格自動劃分功能，還具有局部網(wǎng)格細(xì)劃分功能,因法蘭外緣處、圓角成形處應(yīng)變較大，網(wǎng)格畸變較嚴(yán)重，在此區(qū)域網(wǎng)格應(yīng)細(xì)劃分。

   圓角成形***后階段時的應(yīng)力分布圖。應(yīng)力分布總體上均勻?qū)ΨQ。與上砧接觸位置受力較大,符合應(yīng)力分布規(guī)律，等效應(yīng)力值***大能達(dá)到90MPa。法蘭圓角處，金屬流動劇 烈，受力較大。圓角成形***后階段時等效應(yīng)變分布，應(yīng)變***終集中在法蘭處、圓角處，應(yīng)變***大值為0.3。應(yīng)特別注意，圓角處應(yīng)變 大時金屬容易出現(xiàn)折疊現(xiàn)象?？梢钥闯鰷囟葓龅?**終分布情況與等效應(yīng)變的分布一致，即應(yīng)變大的部分溫度高。鍛件表面*** 高溫度約為1100℃ ，*** 低溫度約為1OOO℃ ，總體分布比較均勻，約為1030℃ 。實際生產(chǎn)的風(fēng)機主軸鍛件，表面無裂紋，法蘭表面平整，圓角處飽滿成形,金屬流動較好，與模擬結(jié)果相比,總體比較吻合。