铝合金叶轮模锻工艺的三维有限元分析

"铝合金锻件成形工艺及三维有限元分析 (2009年) - 该研究通过有限元模拟探讨了铝合金叶轮模锻过程中金属的变形流动规律，比较了不同形状坯料（圆柱形和阶梯形）对成形效果的影响，并通过工艺实验验证了阶梯形坯料在提高尺寸精度和锻件性能方面的优势。" 本文主要讨论了铝合金锻件的成型工艺，特别是针对叶轮件的模锻过程。研究中，研究人员运用三维有限元分析方法来模拟金属在不同形状坯料下的塑性变形和流动行为。通过对叶片部位的分析，发现此处是锻造过程中的难点，金属流动受到较大阻力。随着截面位置的下移，这种趋势更加明显。 研究对比了圆柱形和阶梯形两种不同形状的坯料。结果显示，阶梯形坯料在填充叶片部位时表现出更好的性能，不仅更容易形成，而且金属流动的均匀性也优于圆柱形坯料。这表明阶梯形坯料能够改善金属的流动路径，优化锻件的内部结构，从而提高整体的成形质量和性能。 通过实际的工艺实验，研究人员证实了采用阶梯形坯料可以一次性制造出满足设计要求的叶轮锻件，这些锻件具有精确的尺寸和优良的力学性能。这一发现对于优化铝合金锻件的生产过程、提升产品质量以及减少制造成本具有重要意义。 关键词包括：铝合金、模锻、坯料形状、数值模拟和流动规律，表明该研究深入到铝合金锻件成型的工艺细节，通过科学计算和实验验证，揭示了影响锻件质量的关键因素，为相关领域的工艺改进提供了理论依据和技术支持。 该论文发表于2009年7月的《中国有色金属学报》第19卷第7期，反映了当时在铝合金锻件成型技术领域的最新研究成果，对于从事金属成形、材料科学与工程，尤其是铝合金加工和模具设计的专业人士具有很高的参考价值。