摘要：为了深入研究4032铝合金活塞在热模锻过程中的材料变形特性,建立了典型活塞热模锻工艺的热-塑耦合有限元模型,详细研究了坯料的不同变形区域在锻造过程中的温度场变化、材料流动规律和应力、应变状态,进而分析了活塞锻件的预期力学性能和潜在锻造缺陷产生机理。模拟获得了锻造力曲线和锻件外形尺寸,通过对比模拟结果与实际锻件的关键几何参数,验证了有限元模型的合理性。模拟结果指出:材料变形由上模的冲孔和反挤压运动产生,材料变形区集中于上模冲孔面和台阶面附近,坯料在锻造过程中整体处于三向压应力状态;活塞内表面微小折叠、划伤、材料剥离等锻造缺陷和活塞裙填充不足、高度不均匀等工艺问题,主要是由模具的摩擦作用和材料流向的突变导致,实际生产过程应严格控制上模的表面精度和润滑效果,并应注意模具轴向棱边的圆滑设计。

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