熱間燒結鍛造時變形狀態及溫度分布的FEM解析

Simulation of hot sinter forging by using Finite-Element Method with temperature analysis

詹褔賜(Jan Fu-She) ； 劉啟昌(Liu Chi-Chang)

《鍛造》 9卷3期 (2000/09) Pp. 67-73

https://doi.org/10.29791/Forging.200009.0005

摘要

燒結鍛造加工時，被加工的材料將會因塑性變形而使溫度上升，也會與工具或空氣接觸，使溫度下降，因此整個被加工中的材料，其溫度呈不均勻的分布狀態。為了增進燒結鍛造加工的解析精度，本文中將溫度解析程式併入剛塑型變形解析程式之中，在每個微小變形解析之後，隨即進行溫度解析，且將解析結果併入下一個微小變形解析之中，如此變形與溫度交替解析，可使鍛造加工的變形解析度更加實際化，其適用範圍變得更大。最後，以鐵粉末製成的圓柱形燒結體毛胚為例，進行熱間自由鍛造的解析與實驗，從中探討工具速度對溫度分布及變形狀態的影響。結果顯示：工具速度大時，熱傳導的影響極小，可稱之為隔熱鍛造，但常溫下若工具速度極小時，變形熱將即時散發，可稱之為恆溫鍛造。鍛造力與溫度分布直接相關，故變形與溫度交替解析對於鍛造力的預測，可獲得更佳的效果。

關鍵字

燒結鍛造；溫度解析；有限元解析法；鍛造力；熱傳導係數；相對密度

並列摘要

Simulation of hot sinter forging and temperature analysis by using Finite-Element Method. In the simulation of deformation, the theory of plasticity for porous metals that proposed by Oyane was used. The flow stress during deformation is calculated by σ = F εnεm, which F, and m are function of temperature. The temperature analysis will run after deformation analysis. The conductivity of the sinter metal are function of relative density. The results of hot sinter forging and temperature analysis shows that the forging resistance increased with decreasing strain rate and decreased with increasing strain rate. It is clear that more effect of the heat transfer during low speed deformations.

並列關鍵字

Sinter forging； Temperature analysis； Finite-Element Method； forging resistance； Conductivity； Relative density