1.1 锻造概论 1

1.2 模锻概论 1

1.3 大高径比试样的镦粗变形理论 2

1.4 镦粗变形曲线 2

1.5 CAD/CAE及Pro/E概述 3

1.6 DEFORM在镦粗中的应用 4

1.7 关于本文的主要内容简介 5

第二章  近等截面镦粗大高径比试样防失稳方案的确定 7

2.1 零件分析及坯料计算流程 7

2.1.1 坯料的相关尺寸计算 7

2.1.2 坯料高径比的分析 8

2.2 对于高径比试样防失稳方案的确定 8

2.3 临界高度计算及确定 9

第三章  防失稳模具结构设计 10

3.1 防失稳模具的整体设计思路 10

3.2 支撑滑块的尺寸设计及确定 11

3.3 上模座的结构设计方案 12

3.3.1 上模座矩形板的结构设计 12

3.3.2 上模板以及冲头的结构设计 13

3.3.3 滑块顶板的相关设计 16

3.4 下模座的结构设计方案 16

3.5 凹模固定板的结构设计方案 18

3.6 凹模的结构设计 19

3.7 顶出机构的确定 21

3.8 防失稳镦粗模具整体结构 22

3.9 镦粗设备及模具材料的选择 23

3.9.1 压力机的选择 23

3.9.2 液压机参数的确定及选择 24

3.9.3 关于模具材料类型的选择 25

第四章  近等截面镦粗大高径比试样防失稳模具的成形模拟 27

4.1 近等截面镦粗大高径比试样模拟过程简述 27

4.2近等截面镦粗大高径比试样有限元模拟结果分析 30

4.3 有限元模拟结果总结 32

结  论 33

致  谢 34

参 考 文 献 35

附录 模具成型零件及装配二维图 36

第一章  绪论

1.1 锻造概论

通过将锻压机施加到金属坯料上以后使其产生一定的塑性变形从而来获得一定的内部组织和性能，并且还具备有一定的形状、尺寸和质量的锻件的加工过程，这个过程便称为锻造[1]。金属经过锻造之后，不仅可以消除金属在铸造中产生的一些缺陷，例如使铸造时产生的气泡焊合，缩松压实，还可以使组织内部一些粗大的块状碳化物细化，同时也能细化晶粒等，同时金属中完整的金属流线也能被保存下来，因此通过锻造得到的零件比一般的铸件的性能组织要好的多，也因此，广泛运用于工业生产中。在实际工业生产中中，对于一些承受压力较大、工作环境比较恶劣的零件，通常都采用锻造成型的方式来获得所需要的零件。

1.2 模锻概论

模锻是指金属在外加载荷的作用下而发生一定量的塑性变形从而可以充满模膛，最终获得锻件的一种加工方法。同时，在模锻时，坯料的变形以及流动规律是满足自由锻金属变形规律的。总的来说，模具的形状对金属流动变形的影响主要有以下几个主要方面：决定锻件的最终形状和尺寸；影响金属的流动方向；控制主要的塑性变形区；它也可以通过限制坯料来提高金属的可塑性和控制钢坯的不稳定。高精度锻造主要依靠模锻来生产，其加工的零件加工余量小，所生产的零件结构一般相对复杂，且因为所用的模具成本高，而零件生产时又需要对专用机器的使用，所以主要用于大批量的生产，而不适用于单件或者小批量生产[1]。    

根据设备的差别，可将模锻分为开式模锻和闭式模锻两个类别。首先介绍的是关于开式模锻的运作过程，在进行开式模锻的整个过程中，这个模具的特点是具有飞边槽这一结构，其作用是可以容纳多余的金属，而在模膛内变形流动的金属是在不受任何控制的。随着模腔中阻力的不断增大，一部分金属便向水平方向流动变形，从而就形成了飞边，之后由于飞边厚度连续减薄以及温度不断降低，金属在水平方向的流动阻力也在不断增大，随着模膛阻力的增加，一部分的金属便沿着水平方向流向飞边槽从而形成飞边，之后再随着飞边的不断变薄以及温度的下降，金属沿水平方向流动的阻力也不断地变大，从而就使得大部分金属就流进模膛。于是当模膛充满时，多余的金属则沿着飞边槽流出。整个过程主要就分为这三个阶段。对于闭式模锻，同样也被叫做无飞边模锻。