旋轉鍛造是一種常見的長軸類鍛件成形工藝，工作原理如下圖所示，主軸高速旋轉，滾柱帶動滑塊做往復運動，從而實現模具對最中間部位軸類零件的徑向變形，主要特點是高頻加載和多向鍛打，金屬變形均勻，尤其適用于高強度低塑性的合金加工。

旋轉鍛造主要工藝參數較多，除變形程度外，還有主軸轉速、徑向進給、軸向送進和徑向壓下量等，熱鍛時還要考慮坯料的加熱溫度，空心件有無芯棒鍛造等。在分析和優化工藝參數時，通過現場多次加工試驗對工程師來講的是非常低效的方法。而有限元模擬時，每一次鍛打就是一次模擬計算，幾千次的鍛打和工件位置不斷調整的前處理設置占用工藝仿真人員大量的時間，因此需要一個專業的旋鍛向導模塊。

旋轉工藝產品

Swaging旋鍛向導設置流程

DEFORM軟件作為專業的全工藝仿真軟件，對于所有典型工藝都開發有向導模塊，設置流程化，與工藝貼合度高，工藝人員能夠很快上手，完成工藝仿真。Swaging旋鍛工藝模擬向導模塊推出已有十余年，經過行業內的廣泛使用與反饋，如今功能細節上也更加完善。主要特點及設置改進如下：

1、旋轉對稱模型

旋鍛鍛打次數多，需要有限元計算時間也較長，而大部分旋鍛類工件的幾何和變形行為屬于旋轉對稱，在保證計算精度的前提下，用戶可以選取四分之一的旋轉對稱模型，這樣計算時間也只有原來的十分之一。同時，SFTC也根據用戶的反饋，對旋轉對稱模型的算法優化，使計算精度和完整模型相差無幾。

變量旋轉對稱分布

2、道次之間再加熱模擬模擬

熱旋鍛工藝中，由于生產持續時間較長，工件壁厚薄，溫度降低較快，在加工一段時間后，需要重新加熱。為了方便用戶一次向導完成整個工藝，軟件根據工件溫度變化自適應再加熱，該功能考慮各類用戶的不同需求，對再加熱過程可模擬計算也可直接重置工件溫度。

啟用再加熱設置

道次之間的再加熱選擇

3、工序流程表與預覽

旋鍛工藝每次鍛打完成后，工件或模具位置都要發生變化，通過列表的形式，用戶可一次輸入所有的咬合動作，包括了每道次的咬合次數（根據長度還可自動計算）、旋轉角度、停止條件等等。設置的參數較多，且計算時間長，為防止工藝參數輸入錯誤，浪費大量計算時間，在所有設置完成后，用戶能夠對整個工藝設置進行動作快速預覽，查看是否正確后再提交運算。

計算前的動作預覽

4、六面體布爾運算

在某一道次完成后，有時要去除形狀較差的料頭料尾材料，再進行下一次道次的鍛打。DEFORM軟件在計算旋鍛工藝中大部分采用網格數量少且精度高的六面體網格，但這種網格自動完成布爾運算比較困難，為此，旋鍛向導模塊新增了六面體網格的布爾運算功能，方便模擬的自動運算。

布爾運算設置流程

5、模具參考點停止控制

Cogging軸拔長的模具表面常為平面，而Swaging旋鍛模具往往是曲面，如下圖所示，上下、左右咬合的停止條件難以用平面距離確定，除了模具總行程外，新增了模具上選取參考點，控制每次咬合的停止。

常見旋鍛模具示意圖

6、道次的起始和停止位置自由控制

復雜的臺階軸鍛打時，用戶需要自定義模具鍛打的起始位置和結束位置，新版本新增了此設置功能。

此外，Swaging旋鍛向導在自動定位、接觸、步長等設置方便提供了便利設置，內置高級算法，更多使用技巧和功能改進可與我們聯系。

臺階軸旋鍛模擬案例

某管料經過旋鍛工藝加工為一個臺階管，在保證尺寸要求的前提下，同時要提高變形均勻性和生產效率。不同半徑部位的加工，使用的不同模具，在MO多工序界面可采用兩個swaging旋轉工序，一次前處理完成。

旋鍛模擬結果

四分之一模型計算完成后，可以看到坯料在旋鍛過程中發生的周向移動變形。對工件剖分顯示，可直觀的看到攻擊內壁與芯軸接觸情況，從而判斷內徑尺寸是否符合要求，也可通過接觸節點高亮顯示或距離模面距離變量等方式，精確分析接觸情況。

周向移動變形

與芯軸接觸（剖視圖）

用戶還可分析鍛后的應變分布，對比不同工藝參數下的變形均勻性，調整旋轉速度、軸向進給等關鍵工藝參數。對于管類或板料等工件，還可顯示厚度變量，分析壁厚大小變化。

應變分布

厚度分布