大型圓筒形鍛件作為國家重大技術(shù)裝備的關(guān)鍵部件，在能源、鋼鐵以及國防工業(yè)中都有著不可忽視的地位。因其多數(shù)是在高溫高壓的環(huán)境下工作，所以對部件的組織和綜合機(jī)械性能有很高的要求。

      但目前對圓筒形鍛件鍛造工藝的設(shè)計(jì)研究都處在單一、定性的層面，而且在模擬研究過程中，有限元模型與實(shí)際情況相差較大，因此對大型圓筒形鍛件鍛造模型進(jìn)行參數(shù)反演，并對工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有重要意義。

      所以本文主要針對大型圓筒形鍛件芯軸擴(kuò)孔過程進(jìn)行模擬研究，收集了以下幾個方面的研究給大家進(jìn)行分享：

(1)建立了圓筒形鍛件芯軸擴(kuò)孔過程有限元模型，引入同倫方法對鍛造過程精確化建模所需的參數(shù)熱傳導(dǎo)系數(shù)與摩擦因子進(jìn)行反求。對同倫方法做出了修正，將預(yù)估在切線方向的上的預(yù)估，改為曲線擬合預(yù)估，從而提出了曲線預(yù)估校正同倫算法，該法可以有效的減少正問題的調(diào)用，降低計(jì)算量。

(2)利用精確的有限元模型，通過前兩個工步的模擬結(jié)果分析了單砧下砧量、芯軸轉(zhuǎn)動角度和鍛件表面溫度對芯軸擴(kuò)孔過程的影響。由模擬結(jié)果可知單砧下砧量是影響鍛造質(zhì)量最重要的因素；芯軸轉(zhuǎn)動角度與鍛件表面質(zhì)量不僅對對圓筒形鍛件鍛透性更對鍛壓成形力有著有著重要的影響。

(3)采用響應(yīng)面法，以單砧下砧量、芯軸轉(zhuǎn)動角度和鍛件表面溫度為設(shè)計(jì)變量進(jìn)行拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以主變形區(qū)域與變形連接區(qū)域等效應(yīng)變之差的最小值作為目標(biāo)函數(shù)，通過徑向基函數(shù)擬合目標(biāo)函數(shù)，并采用遺傳算法對大型圓筒形鍛件芯軸擴(kuò)孔工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并分析了各個工藝參數(shù)對鍛造質(zhì)量的共同影響。