铜的最大特点是具有很高的导电、导热性能,以及良好的耐蚀性。但是,工业纯铜的强度不高,因而限制了它作为结构材料的使用。为了提高铜的强度,并赋予特殊的性能,在铜中加人适量的合金元素,从而获得铜合金。铜合金具有较高的强度、韧性、耐磨性以及良好的导电、导热性能,特别是在空气中耐腐蚀,因此,在电力、仪表、船舶等工业中得到了广泛的应用。一些要求强度高、耐热、耐压又耐蚀的轴类、凸缘类和阀体类零件都用钢合金锻件来制造。系统地介绍了体积成形有限元模拟基本理论、有限元模拟系统的组成和发展过程,并简单介绍了目前国内外商品化的体积成形有限元模拟软件。根据济南尼克焊接技术有限公司的产品特点,选择三维体积成形有限元模拟软件Deform 3D作为研究工具。详细介绍了铜合金锻造成形的特点,分析了铜合金锻造过程中容易产生的缺陷,针对每一种缺陷,系统地介绍了相应的对策,另外,还介绍了铜合金锻造的一般工艺过程。根据节流阀阀体的结构特点,确定了三套锻造成形方案:开式无飞边模锻工艺、开式有飞边模锻工艺和闭式模锻工艺。利用三维体积成形有限元模拟软件Deform 3D对这三套成形工艺的成形过程进行了系统地分析,研究了毛坯尺寸对节流阀阀体成形质量的影响,并根据模拟结果选择了合理的毛坯尺寸。根据有限元分析的结果,确定了锻造毛坯的尺寸及锻造成形的载荷,制订了合理的成形方案,为节流阀阀体的锻造生产提供了一定的指导。根据调节阀阀体的结构特点,确定了两套锻造成形方案:开式有飞边模锻工艺和闭式模锻工艺。利用三维体积成形有限元模拟软件Deform 3D对这两套成形工艺的成形过程进行了系统地分析,研究了两种工艺方案的成形过程及成形力。根据有限元模拟的结果,选择闭式模锻工艺成形调节阀阀体。根据尼克公司系列焊枪导电嘴的特点,确定用挤压工艺成形导电嘴的中心孔,并保证其精度。为了找到合理的工艺方案,选择了两种方案:一是直接挤出导电嘴的外径,挤压后外径不进行机加工;二是挤压后的毛坯直径稍大于导电嘴的外径,再通过机加式的方式将多余的材料去除。利用三维体积成形有限元模拟软件Deform 3D对多种毛坯进行了成形模拟,研究了毛坯尺寸对导电嘴成形过程和成形质量的影响。由于方案一的毛坯在成形过程中易发生失稳,根据模拟结果,选择方案二作为导电嘴的成形方案。