鍛件塑性加工分析的重要目標之一就是合理地設計出鍛件成形工步及操作順序,而其中任一成形工步的分析都基本上涉及以下幾個方面:
1、建立鍛件材料內部變形區與未變形區間的運動關系(如外形、速度、應變、應變 率),即金屬塑性流動的預測;
2、確定鍛件材料與工藝的成形極限,即確定鍛件成形后是否會出現表面或內部缺陷;
3、預測鍛件成形工藝所需的變形力、應力,以便模具及設備的設計或選用。
鍛造廠為達到上述目標,實現對鍛件塑性加工工藝的定最分析和優化設計,將塑性加工工藝及其分析作為一個系統是必要的。一個塑性加工工藝分析系統應當包括毛坯(幾何和材料方 面)、模具(幾何和材料方面)及毛坯與模具接觸摩擦條件等輸入信息、成形機理、使用設備類型、鍛件加工制品的特性要求以及完成該工藝的生產環境。采用上述系統方法可以研究工藝參數對產品質量和生產效益的影響,設計合理的工藝方案,并能夠獲得合乎要求的幾何形狀尺寸及性能的制品,其關鍵在于如何了解變形過程中鍛件材料的塑性流動以及進行有效的控制。
隨著鍛件塑性加工技術的不斷發展和提高,鍛件的目標和任務已不僅僅局限于成形預測,現階段通過熱力耦合模擬可有效地預測鍛造過程中坯件與模具的溫度場變化、模具磨損童分布等。近期關于鍛造組織性能的模擬技術也日漸成熟,通過變形可有效地改變坯料的微觀組織使成形后鍛件的力學性能達到所規定的要求。因此,可以說塑性加工模擬的目標和任務正經歷著從“成形”到“改性”的升華。