爪极是车用爪极式发电机的核心零件之一,其磁性能直接决定了汽车发电机的发电性能。塑性加工已成为爪极的主要制造方式,而塑性加工过程将对爪极锻件磁性能产生直接影响。本课题旨在开展锻件磁性能的预测研究工作,以支撑面向爪极服役磁性能的优化设计。选择低碳钢软磁材料为研究对象,构建与应变和温度相关的磁感应强度预测模型,并将其植入有限元模拟软件,实现了爪极锻后各部分磁性能分布预测,从而为爪极锻件工艺选择提供理论指导,同时为爪极零件的结构设计提供参考。为实现爪极热锻过程的精确数值模拟,基于软磁材料在不同热变形温度和应变速率条件下的较大应变范围内的流动应力行为特征,提出一种具有正弦函数形式的流动应力模型。与经典流动应力模型相比,该模型在可以描述材料的两种不同软化机制的同时,很好地满足大应变条件下的流动应力曲线外推要求,并且具有良好的精度和有限元模拟可植入性。为探讨热变形对软磁材料磁性能的影响规律,搭建了软磁材料直流磁性能测试平台,测试并分析不同工艺参数条件下材料磁感应强度、矫顽力和剩余磁感应强度等磁性能指标的变化情况,分析热塑性变形对磁性能的基本影响规律。根据热变形对软磁材料磁性能的影响规律,以磁性材料磁力耦合理论为基础,综合考虑了塑性应变和动态再结晶对软磁材料微观磁畴结构的影响,提出一种应变和温度相关的磁感应强度预测模型,并基于实验数据确定了模型的关键参数,验证了模型的可靠性。将可外推的具有正弦函数形式的流动应力模型、与应变温度相关的磁感应强度预测模型,通过二次开发植入有限元模拟软件,形成适用于爪极热锻成形的热-力-磁感应强度耦合有限元模拟方案,实现了典型爪极锻件磁感应强度分布的预测,为后续爪极零件结构设计与制造工艺流程的优化奠定基础。