鋼管短芯棒拉拔過程的數(shù)值模擬及拉拔工藝、芯模的優(yōu)化.pdf

1、本論文綜合運(yùn)用金屬?gòu)椝苄宰冃蔚膶I(yè)知識(shí)、數(shù)值模擬知識(shí)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用和開發(fā)知識(shí)，以現(xiàn)有的大型通用有限元軟件ANSYS作為二次開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)出適用于帶芯棒鋼管拉拔過程數(shù)值模擬專用有限元分析軟件，并采用該系統(tǒng)來優(yōu)化帶芯棒鋼管拉拔工藝和芯模的設(shè)計(jì)。、通過對(duì)一個(gè)典型的帶芯棒拉拔過程的模擬，分析了在鋼管拉拔過程中芯模應(yīng)力和鋼管軸向應(yīng)力的分布特點(diǎn)。 在對(duì)芯模的應(yīng)力分析中得出，芯模的最大等效應(yīng)力在芯模的表面呈點(diǎn)狀分布，具有較大的值，而芯模其他部

2、位承受的應(yīng)力并不是很大。在拉拔過程中，芯模最大等效應(yīng)力從芯模的定徑帶和前倒角交界處附近轉(zhuǎn)移到芯模定徑帶靠近芯模錐面附近。芯模的這種應(yīng)力分布狀況和芯模的失效形式密切相關(guān)，芯模的等效應(yīng)力呈點(diǎn)狀分布使得芯模局部容易產(chǎn)生粘著磨損、芯模的定徑帶附近承受交變的最大應(yīng)力使得芯模容易產(chǎn)生微裂紋，微裂紋的擴(kuò)展使得芯模開裂。鋼管最大軸向應(yīng)力出現(xiàn)在芯模向工作位移動(dòng)的過程中，最大拔制力出現(xiàn)在鋼管和芯?；瑒?dòng)開始時(shí)。 在對(duì)鋼管拉拔工藝和芯模優(yōu)化設(shè)計(jì)前，為了

3、找出各個(gè)因素對(duì)芯模最大等效應(yīng)力和鋼管最大軸向應(yīng)力的影響規(guī)律，采用正交試驗(yàn)原理和相似原理對(duì)25組短芯棒鋼管拉拔過程進(jìn)行了模擬。根據(jù)模擬的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從工藝參量和和模具幾何參量?jī)蓚€(gè)方面，對(duì)芯模最大應(yīng)力和對(duì)鋼管最大軸向應(yīng)力的影響因素按主次進(jìn)行了排序，分析了各個(gè)因素對(duì)芯模最大應(yīng)力和對(duì)鋼管最大軸向應(yīng)力的影響趨勢(shì)。根據(jù)分析結(jié)果，提出了優(yōu)化鋼管拉拔工藝和芯模設(shè)計(jì)的方案，并對(duì)成都市異型鋼管廠的一個(gè)中小直徑鋼管的拔制表進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終減少了一個(gè)拉拔道次