軸類零件軋制成型數(shù)值仿真研究.pdf

1、楔橫軋是對(duì)軋件進(jìn)行徑向壓下、軸向延伸并橫向擴(kuò)展的塑性成形新工藝。經(jīng)過多年來的發(fā)展，己經(jīng)成為一種應(yīng)用廣泛的軸類零件加工方法。但由于楔橫軋是復(fù)雜的三維成形工藝，變形機(jī)理十分復(fù)雜，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下很難得到軋件內(nèi)部應(yīng)力與應(yīng)變的準(zhǔn)確信息，所以對(duì)軋件成形過程中的金屬流動(dòng)規(guī)律和變形特征缺乏本質(zhì)認(rèn)識(shí)。近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)值模擬方法研究楔橫軋零件成形技術(shù)逐漸成熟，本文以數(shù)值模擬方法來研究軸類零件成形過程中的金屬流動(dòng)規(guī)律和變形特征，對(duì)認(rèn)識(shí)軋件

2、成形規(guī)律和變形機(jī)理具有重要的意義。
　　 本文主要是以楔橫軋理論為基礎(chǔ)，利用大型有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對(duì)楔橫軋零件成形機(jī)理進(jìn)行研究。其研究成果對(duì)提高楔橫軋零件成形質(zhì)量，避免軋件內(nèi)部空心缺陷具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文首先回顧了楔橫軋技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及該領(lǐng)域在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，介紹了楔橫軋的軋制原理、模具設(shè)計(jì)的一般原則、彈塑性有限元相關(guān)理論。論文的主體部分首先根據(jù)楔橫軋模具的空間幾何關(guān)系，確

3、定了模具各個(gè)參數(shù)之間的參數(shù)化表達(dá)式，建立了楔橫軋模具的參數(shù)化實(shí)體模型，然后把建立的參數(shù)化模型導(dǎo)入ANSYS/LS-DYNA軟件中，通過對(duì)模具以及軋件單元類型的選取、材料模型的確定、網(wǎng)格的劃分、接觸的定義、施加約束、初始條件的設(shè)定、加載等，構(gòu)建了楔橫軋軋制系統(tǒng)的有限元模型，進(jìn)行了楔橫軋數(shù)值模擬，借助于ANSYS/LS-DYNA的通用后處理器，得到了軋件在軋制過程中楔入段、展寬段橫截面與縱截面的應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)的分布情況和軋件變形特征，揭示了軋