辊锻过程中应力分析

图4-5 (a)为第一道次变形过程中的应力分布情况。setp 10所示工件中间被模具咬合后，在咬合力的作用下，中间杆部发生变形，形成应力场。随着变形的进行，连杆小头部坯料发生变形，也形成应力场。由于杆部的变形量比小头部的大，产生的应力值较大。
    图4-5 (b)为第二道次变形过程中的应力分布情况。杆部截面形状在第二
道次辊锻中由椭圆形变成方形，由于压下量大、方形型槽的上下端部与坯料的接触面积小，产生了值为254MPa的最大等效应力。小头部截面形状由椭圆形变成圆形，step70时金属在充填圆形型槽的过程中与上下模具的端面产生应力集中，在坯料表面产生了条状的应力集中区。
    图4-5 (c)为第三道次变形过程中的应力分布情况。杆部截面形状在此道
次由方形压成椭圆形，压下量比上一道次小，接触面积也大，因此杆部的最大应力值也下降到189MPa。根据设计要求，小头部是经过两道次辊锻成形，此道次的型腔截面形状和尺寸与第二道次相同，这样在辊锻过程中型槽起到平整坯料的作用，因此只在小头部的局部区域产生应力场。
    图4-5 (d)为第三道次变形过程中的应力分布情况。杆部截面形状在此
次由椭圆形再次压成方形，最大应力值也上升至216MPa。在step 190时，小头部截面形状经过了第三道次后己经基本固定，所以在此道次辊锻结束时只是尾端受到抛钢作用产生了应力场。