基于FEM模擬技術(shù)的黃銅閥體鍛造成形模具設(shè)計及工藝分析.pdf

1、銅的最大特點是具有很高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，以及良好的耐蝕性。但是，工業(yè)純銅的強(qiáng)度不高，因而限制了它作為結(jié)構(gòu)材料的使用。為了提高銅的強(qiáng)度，并賦予特殊的性能，在銅中加人適量的合金元素，從而獲得銅合金。銅合金具有較高的強(qiáng)度、韌性、耐磨性以及良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，特別是在空氣中耐腐蝕，因此，在電力、儀表、船舶等工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。一些要求強(qiáng)度高、耐熱、耐壓又耐蝕的軸類、凸緣類和閥體類零件都用鋼合金鍛件來制造。 系統(tǒng)地介紹了體積成形有限

2、元模擬基本理論、有限元模擬系統(tǒng)的組成和發(fā)展過程，并簡單介紹了目前國內(nèi)外商品化的體積成形有限元模擬軟件。根據(jù)濟(jì)南尼克焊接技術(shù)有限公司的產(chǎn)品特點，選擇三維體積成形有限元模擬軟件Deform3D作為研究工具。 詳細(xì)介紹了銅合金鍛造成形的特點，分析了銅合金鍛造過程中容易產(chǎn)生的缺陷，針對每一種缺陷，系統(tǒng)地介紹了相應(yīng)的對策，另外，還介紹了銅合金鍛造的一般工藝過程。 根據(jù)節(jié)流閥閥體的結(jié)構(gòu)特點，確定了三套鍛造成形方案：開式無飛邊模鍛工藝

3、、開式有飛邊模鍛工藝和閉式模鍛工藝。利用三維體積成形有限元模擬軟件Deform3D對這三套成形工藝的成形過程進(jìn)行了系統(tǒng)地分析，研究了毛坯尺寸對節(jié)流閥閥體成形質(zhì)量的影響，并根據(jù)模擬結(jié)果選擇了合理的毛坯尺寸。根據(jù)有限元分析的結(jié)果，確定了鍛造毛坯的尺寸及鍛造成形的載荷，制訂了合理的成形方案，為節(jié)流閥閥體的鍛造生產(chǎn)提供了一定的指導(dǎo)。 根據(jù)調(diào)節(jié)閥閥體的結(jié)構(gòu)特點，確定了兩套鍛造成形方案：開式有飛邊模鍛工藝和閉式模鍛工藝。利用三維體積成形有限

4、元模擬軟件Deform3D對這兩套成形工藝的成形過程進(jìn)行了系統(tǒng)地分析，研究了兩種工藝方案的成形過程及成形力。根據(jù)有限元模擬的結(jié)果，選擇閉式模鍛工藝成形調(diào)節(jié)閥閥體。根據(jù)尼克公司系列焊槍導(dǎo)電嘴的特點，確定用擠壓工藝成形導(dǎo)電嘴的中心孔，并保證其精度。為了找到合理的工藝方案，選擇了兩種方案：一是直接擠出導(dǎo)電嘴的外徑，擠壓后外徑不進(jìn)行機(jī)加工；二是擠壓后的毛坯直徑稍大于導(dǎo)電嘴的外徑，再通過機(jī)加式的方式將多余的材料去除。利用三維體積成形有限元模擬軟件