高溫合金復雜截面圓環(huán)多道次滾壓不均勻變形行為研究.pdf

1、高溫合金復雜截面薄壁環(huán)形件是機械密封所用關鍵零件，多道次滾壓成形是制造此類零件的最有效的方法之一。然而，由于薄壁環(huán)形件截面的復雜、直徑大和截面尺寸很小的特點，使其在滾壓成形中局部塑性變形不均勻，如果不均勻變形控制不當，就會導致環(huán)件產(chǎn)生開裂、不圓、起皺等缺陷，嚴重影響環(huán)件的成形質(zhì)量和使用特性。因此，本文采用數(shù)值模擬與試驗及理論分析相結(jié)合的方法，對復雜截面薄壁環(huán)形件的滾壓成形過程進行探究，系統(tǒng)地研究成形參數(shù)對不均勻塑性變形程度的影響規(guī)律。研

2、究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　基于環(huán)件材料（GH4169）的基本力學性能參數(shù)，建立了其材料本構(gòu)模型。在解決環(huán)件多道次滾壓成形過程有限元建模中有關算法選擇、幾何模型、網(wǎng)格劃分、接觸邊界等相關問題上，基于ABAQUS有限元軟件中Explicit模塊，建立了既符合實際又兼顧計算效率與精度的環(huán)件多道次滾壓成形過程的三維彈塑性有限元模型，并對所建模型的可靠性進行了驗證。
　　基于驗證的有限元模型，系統(tǒng)地研究了多道次滾壓成形過程中的等效應力應

3、變的分布特征及變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)：從動輥進給加載成形階段，環(huán)件的等效應力峰值增長迅速；在進入滾形階段后，環(huán)件的等效應力峰值基本保持不變；寬度方向上的等效應力分布不均勻，其最大等效應力主要位于成形彎曲區(qū)域；在第一道次環(huán)件的等效塑性應變呈現(xiàn)出連續(xù)性的增加的趨勢，第二、四道次等效塑性應變呈現(xiàn)階梯的增加的趨勢。
　　基于上述模型，研究獲得了工藝參數(shù)對環(huán)件不均勻塑性變形行為的影響。研究結(jié)果表明：從動輥與環(huán)件間摩擦系數(shù)的增大，滾壓結(jié)束后不均勻變形