星形套冷擠壓成形有限元法研究及模具優(yōu)化與疲勞分析.pdf

1、本文首先比較全面的介紹了塑性成形有限元法的基本原理，對彈塑性材料本構(gòu)模型，熱傳導(dǎo)分析，熱應(yīng)力分析，熱機耦合分析，有限元接觸問題，有限元網(wǎng)格重化分等的原理和分析方法做了較全面的介紹。 對工件和模具建立彈塑性有限元模型，使用準(zhǔn)靜態(tài)的熱機耦合分析，綜合考慮各種熱效應(yīng)的影響，對星形套冷擠壓成形過程進行數(shù)值仿真，較好的模擬出了工件的整個成形過程，得出了工件和模具的應(yīng)力場、溫度場、壓力曲線，模擬出了工件成形后的彈性回復(fù)和得出了殘余應(yīng)力的分布

2、。 研究分析了材料模型、網(wǎng)格尺寸、摩擦系數(shù)對成形過程仿真的影響：分析了工件成形后彈性回復(fù)對工件尺寸精度的影響；工件成形后的殘余應(yīng)力分布，以及網(wǎng)格重畫對單元體積的影響；比較了采用均布載荷和采用非線性分析模具應(yīng)力場的差異。 分析了模具應(yīng)力分布，找到了模具應(yīng)力集中的位置，找出了工件提前破壞的原因，對模具的結(jié)構(gòu)進行了分析，改進了模具的結(jié)構(gòu);對改進后的模具和工件進行有限元分析，分析結(jié)果和實際情況符合良好，改進后的模具使用壽命有顯著

3、的提高。 比較全面的介紹了疲勞破壞分析的基本理論，詳細的闡述了局部應(yīng)變法、疲勞裂紋擴展法的原理和壽命預(yù)測方法。采用線彈性有限元模型對結(jié)構(gòu)重新建模，將結(jié)果導(dǎo)入MSC．Fatigue，根據(jù)模具有限元危險點的應(yīng)力變化曲線作為載荷一時間歷程曲線，采用應(yīng)變壽命法對模具使用壽命進行了疲勞壽命預(yù)測，并采用裂紋擴展方法對疲勞壽命進行了研究。預(yù)測壽命與實際使用壽命基本相符。 研究了成形過程仿真中存在的問題，各種疲勞分析方法在模具疲勞壽命分