镦粗有限元模型建立

以Deform-3D软件作为数值模拟平台，采用三维刚塑性有限元模型，上、下模和空心钢锭由PRO/E软件生成STL文件并导入到DEFORM前处理中，网格划分选用软件默认的自适应网格划分，试件材料模型使用2. 25Cr 1Mo0. 25V钢;墩粗模拟时锻件初始温度为1200℃，模具温度为300℃ ,摩擦因子(热锻无润滑条件下)选取0. 7，实体间接触传热在锻造过程中选取11W/ (m2K)，在停锻过程中取为1W/ (m2K)，周围环境温度设定为室温20℃，热对流系数选取为0. 02W/ (mzK)。上砧压下速率设定为15mm/s，为节约计算时间采用1/2的缩小比例的模型模型进行模拟，其中壁厚t为定值50mm，建模如图3. 1。
    根据现有可查文献中关于空心钢锭的尺寸比例，并且考虑到空心钢锭在制造过程中如果内径太小、壁厚较厚则内表面冷却缓慢，达不到使最终凝固位置在壁厚中间的效果;内径太大、壁厚较薄则锻造过程中径向锻比会减小，锻比太小起不到压实心部、锻合缺陷的效果。综合以上考虑，模拟选取以下五组(表3. 1)不同形状的空心钢锭进行研究。