防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生的安全密封井口装置，防喷器将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐高压等特点。本文针对某公司双闸防喷器产品，在实际生产前，通过Forge软件对其成形工艺进行数值模拟仿真，对其成形过程中压机受力、坯料温度场、冲头尺寸设计等进行分析，选择合理的工艺参数及冲头尺寸，最终通过实际生产验证了工艺的可行性。
工艺简介
锻造工艺路线：14.5t的8角铸锭，材料为34CrMo4，选用50MN快速锻造液压机组开展锻造成形过程。具体过程：压钳口→倒棱→镦粗→压方750mm×1020mm→两端滚圆→冲孔，其中冲头设计成有一定斜度，便于取出。
成形工艺数值模拟仿真
有限元模型建立及参数设置
采用SolidWorks软件对铸锭、平砧、冲头等进行三维建模，铸锭模型见图1。
将.STL文件导入Forge软件并进行网格划分及参数设定，如图2所示，有限元模型分为三部分：上模、铸锭、下模。铸锭坯料网格数77001。铸锭始锻温度1250℃，平砧预热至250℃。压机参数选择Hydraulic，压机速度镦粗时40mm/s，拔长时60mm/s，停止压力为5000t。铸锭材料为34CrMo4-1.7220，成分见表1。
模拟过程介绍及分析
在模拟仿真设置过程中，前期使用平砧压钳口、倒棱，然后进行镦粗、拔长，最后用冲头、垫圈冲孔。工艺流程及模拟示意图见表2。
根据图3所示模拟结果，镦粗时压机压力最大为4859.8t，因此50MN压机能满足条件。整个过程中坯料表面温度，模具受力数据汇总见表3。防喷器产品毛坯件成形过程中最大力出现在镦粗过程，此过程要选择合适的工艺及合理的压机速度，通过多步镦粗以减少压机长时间满载荷运行。整个模拟过程显示坯料表面温度在1000℃左右，在熟练操作设备时可高效完成成形工艺过程。
现场验证
利用数值模拟仿真成形的工艺参数，在现场进行了试验，图4为冲头、热处理后的防喷器毛坯件。生产过程中的结果与数值模拟工艺中所采集的数据非常接近。防喷器毛坯件经探伤合格。
结束语
利用有限元数值仿真模拟软件Forge对防喷器产品毛坯件锻造成形过程进行全流程模拟，通过试验验证，生产出表面和内部质量良好的毛坯件，通过最终精加工完成客户要求，SolidWorks+Forge软件进行有限元模拟仿真，结合生产实际为客户提供高品质锻件产品。
