汽车底板是某房车的重要连接零件,力学性能要求较高。由于热锻工艺能够改善金属坯料的微观组织,将粗晶粒击碎成细晶粒,并形成锻造织构,从而可以提高金属的物理性能和力学性能,因此底板采用热模锻工艺生产。底板外形复杂,筋板部位较高较薄,属于高筋薄壁结构。这种锻件结构使得锻模模膛较深较窄,造成模锻过程模具应力过大,容易出现模具断裂失效,同时坯料在成形过程中不易填充。为了提高模具使用寿命,改善坯料填充条件,需对底板模锻工艺进行优化。本文利用有限元数值模拟软件DEFORM,结合实际工艺参数,对底板热模锻成形工艺进行了数值模拟计算,总结了锻件在成形过程中金属的流动规律,分析了锻件的应变场、温度场、锻压载荷、能耗、模具应力等。本文通过以上分析得出结论:热模锻过程中,金属坯料对锻模模膛侧壁压力过大,导致模膛底部拉应力集中,超出模具材料抗拉强度极限,造成模具断裂失效;模具结构设计不合理,导致筋板处坯料分配不足,是锻件不易填充的主要原因。本文通过分析原工艺的不足,结合优化设计理论,提出了新的预锻模具结构及合并制坯、预锻工序的工艺优化方案。在优化方案基础上,以终锻模具最大应力、锻件损伤因子和锻造能耗作为优化指标,以棒料规格、始锻温度、锻压速度、预锻模具储料仓斜角为影响,设计了四因素三水平的正交试验。通过对试验的计算和结果分析,确定了优化工艺的最优参数,即:棒料规格?50×205mm,始锻温度1200℃,锻压速度150mm/s,模具储料仓斜角30°。本文使用以上最优参数做了优化工艺的模拟计算,并与原工艺进行了对比。得出结论:工艺优化后,锻件成形过程坯料分配合理,坯料填充较容易;终锻模具最大主应力由2360MPa降至1610MPa,小于模具材料抗拉强度极限;载荷由2020t降至1571t,同时载荷增速下降;锻压时间由5.31s减小到2.6s;锻件最大损伤因子由0.801降至0.668;锻件变形功由136KJ降低至93.1KJ。以上结果达到了工艺优化目的。