厚板類鍛件拔長的成形規(guī)律及應(yīng)用研究.pdf

1、大型鍛件是冶金、電力、石油、化工、礦山、交通運輸行業(yè)和核能工業(yè)等大型成套設(shè)備的核心零部件。大型鍛件的制造能力反映了國家在國民經(jīng)濟、國防軍事等領(lǐng)域的高端綜合實力,是我國大型裝備制造的瓶頸。本文主要是通過有限元仿真和試驗研究的方法,研究壓下率、砧寬比、料寬比、應(yīng)變速率、摩擦因數(shù)、初始溫度等拔長工藝參數(shù)對厚板類鍛件成形的影響規(guī)律。具體的研究內(nèi)容和所得結(jié)論如下:
　　 (1)建立了拔長厚板類鍛件的熱力耦合剛粘塑性有限元模型,采用平均伸長

2、率和最大寬展率的變化過程來表征大厚板類鍛件的形狀變化規(guī)律。
　　 (2)運用DEFORM-3D軟件對厚板類鍛件單工步拔長和一道次拔長過程進行了熱力耦合的有限元仿真,討論了壓下率、砧寬比、料寬比、應(yīng)變速率、摩擦因數(shù)、初始溫度等拔長工藝參數(shù)對鍛件成形的影響規(guī)律。結(jié)果表明:壓下率、砧寬比和料寬比是影響鍛件成形的主要工藝參數(shù),而應(yīng)變速率、摩擦因數(shù)、初始溫度的影響不顯著;在一道次拔長過程中,工步序數(shù)對鍛件平均伸長率的影響較大,以第1工步的

3、平均伸長率為標(biāo)準(zhǔn),第2工步增加了12.4％,第3工步增加了12.5％,第4工步增加了10.6％。鍛件變形區(qū)兩端比例和同一道次內(nèi)工步的數(shù)量對鍛件平均伸長率的影響都較小。
　　 (3)進行了厚板類鍛件的高溫拔長實驗。拔長后鍛件平均伸長率和最大寬展率的實驗測量值與有限元計算值的最大誤差分別為5.8％和6.8％。
　　 (4)提出了預(yù)測厚板類鍛件拔長平均伸長率的數(shù)學(xué)模型,其預(yù)測值與實驗結(jié)果吻合較好。編制了可預(yù)測鍛件拔長幾何尺寸和