異形截面環(huán)件毛坯結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及軋制過程計算機仿真.pdf

1、本文針對環(huán)件軋制動態(tài)三維仿真的一些關(guān)鍵技術(shù)問題開展研究，建立了RAW200/160-5大型數(shù)控徑軸向軋環(huán)機的整體有限元模型，實現(xiàn)了矩形截面環(huán)件、斜L形異形截面環(huán)件和兩種不同孔型法蘭環(huán)件軋制生產(chǎn)全過程的動態(tài)仿真，并與實際生產(chǎn)過程進行了比較，取得了許多創(chuàng)造性的研究成果。主要研究內(nèi)容包括： （1）研究了環(huán)件軋制塑性成形金屬流動規(guī)律，推導(dǎo)了金屬材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系，建立了采用差分積分方法求解微分方程的顯式動力數(shù)值計算格式。 （2

2、）基于ANSYS/LS_DYNA有限元軟件建立了RAW200/160-5大型數(shù)控徑軸向軋環(huán)機的整體有限元模型，開發(fā)了環(huán)件軋制過程的控制模塊，詳細(xì)研究和分析了計算仿真過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)。 （3）模擬了一個生產(chǎn)周期內(nèi)矩形截面環(huán)件、斜L形異形截面環(huán)件和兩種不同孔型法蘭環(huán)件軋制生產(chǎn)全過程，實時觀測環(huán)件在軋制過程中成形和缺陷生成的動態(tài)過程，繪制了不同時刻環(huán)件節(jié)點的位移、應(yīng)力、應(yīng)變、速度云圖，結(jié)合計算結(jié)果對毛坯結(jié)構(gòu)尺寸、主輥轉(zhuǎn)速、芯輥進給

3、、錐輥進給等各個軋制工藝進行了比較分析，指出了毛坯結(jié)構(gòu)和軋制工藝對環(huán)件成形效果的影響，得到了不同截面環(huán)件軋制成形的優(yōu)化毛坯結(jié)構(gòu)參數(shù)和軋制工藝參數(shù)。 （4）通過進一步研究，提出了環(huán)件軋制工藝優(yōu)化算法的基本思路框架?？紤]到大多數(shù)材料體積成形時，彈性變形量較小，可以將材料視為剛塑性體，因此基于DEFORM剛塑性有限元軟件，對矩形截面環(huán)件進行了有限元數(shù)值模擬，通過對比檢驗彈塑性有限元方法的不足。 （5）根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，對采用R