電鐓鍛成形多場(chǎng)耦合數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、在氣閥加工制造流程中，電鐓鍛對(duì)產(chǎn)品廢品率、成形質(zhì)量及生產(chǎn)率都有著舉足輕重的影響。提高氣閥生產(chǎn)的整體效益必須借助科學(xué)的分析方法對(duì)電鐓工藝進(jìn)行系統(tǒng)的研究。而電鐓過程涉及的工藝參數(shù)較多，且各參數(shù)相互影響、相互制約?；谌舾晒ぜ?shí)驗(yàn)或工藝過程來定性分析電鐓工藝參數(shù)，缺乏理論指導(dǎo)及使用普遍性。如何通過優(yōu)化工藝參數(shù)改進(jìn)電鐓工藝，是氣閥生產(chǎn)行業(yè)亟需解決的問題。
　　本文針對(duì)電鐓工藝缺乏正確、合理的系統(tǒng)研究及優(yōu)化電鐓工藝手段的問題，提出采用電-熱

2、-結(jié)構(gòu)三場(chǎng)交互耦合模擬的方法作為定量研究分析的有力手段。在總結(jié)前期對(duì)電鐓工藝進(jìn)行定性分析的基礎(chǔ)上，采用最前沿有限元模擬技術(shù)構(gòu)建長桿類坯件局部電熱鐓粗成形定量分析平臺(tái)，對(duì)成形機(jī)理，工藝數(shù)值分析與優(yōu)化等方面展開了研究，以期為指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)過程提供了理論和工藝依據(jù)。對(duì)現(xiàn)對(duì)全文工作總結(jié)如下：
　?、俜治隽穗婄呭懠訜崤c成形過程中有限元求解中的傳熱過程、電場(chǎng)分布及剛粘塑性模型的求解算法，建立了多場(chǎng)交互耦合分析的有限元解析思路，作為求解完整的電鐓

3、鍛加熱成形過程的電-熱-力耦合模擬有效途徑。
　　②在有限元軟件MSC.Marc平臺(tái)下，借助必要的二次開發(fā)，解決了有關(guān)模擬仿真中的多場(chǎng)耦合、材料建模、接觸電阻等關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)簡(jiǎn)化分析模型，精準(zhǔn)表征電流、力等邊界約束條件，建立了涵蓋加熱、變形的電鐓制坯有限元分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主要工藝控制參數(shù)的定量分析。
　?、壑塾?Cr20Ni10W2耐熱合金材質(zhì)的某中等規(guī)格氣閥鍛件的電鐓成形過程，對(duì)該氣閥的成形過程、溫度場(chǎng)、等效應(yīng)力

4、場(chǎng)、等效塑性應(yīng)變場(chǎng)、電流密度場(chǎng)、電勢(shì)場(chǎng)等進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了電鐓成形的規(guī)律與特點(diǎn)。
　?、芸偨Y(jié)了影響氣閥電鐓成形質(zhì)量的影響因素及參數(shù)選擇依據(jù)，提出以成形―蒜頭‖外形、高徑比、成形時(shí)間、最高溫度等參數(shù)，作為評(píng)價(jià)電鐓成形質(zhì)量及效果的指標(biāo)，以獲得 A型―蒜頭‖形狀為目標(biāo)，進(jìn)一步研究了夾持長度、鐓粗力、鐓粗電流、砧子后退速度等主要工藝參數(shù)對(duì)電鐓鍛成形質(zhì)量的影響。
　?、莘治龀尚芜^程中二次―蒜頭‖缺陷產(chǎn)生原因及解決措施；通過自編的鐓粗