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《鋁合金內(nèi)腔筋筒形件擠壓過(guò)程數(shù)值分析研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中北大學(xué)學(xué)位論文摘要目前為了減重的需要,許多裝備上的零件被設(shè)計(jì)成薄腹板并帶有縱橫內(nèi)筋的結(jié)構(gòu)。這種筋板類構(gòu)件的加工通常采用鑄造、數(shù)控加工或焊接的方法,材料利用率低、加工成本高和產(chǎn)品力學(xué)性能差是這些加工中存在的主要問(wèn)題。本文在綜合分析內(nèi)腔筋筒形件成形技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,采用楔形機(jī)構(gòu)擠壓成形該零件,主要對(duì)其成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。本文應(yīng)用Msc/Superform有限元仿真模擬軟件,針對(duì)筋板類構(gòu)件塑性成形時(shí)存在的主要問(wèn)題:充不滿、折迭和穿筋,采用幾種不同的成形方案對(duì)平面筋板件的成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了不同的充
2、填方式,得出了不同方式下成形過(guò)程中的金屬流動(dòng)規(guī)律、應(yīng)力、應(yīng)變的分布情況和成形載荷一行程曲線。在此基礎(chǔ)上,對(duì)內(nèi)腔筋筒形件的成形進(jìn)行了模擬分析,并研究了變形速度、變形溫度及摩擦條件對(duì)金屬流動(dòng)、等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、成形載荷及成形質(zhì)量的影響,得出溫度在460℃、擠壓速度為5mm/s的條件下成形性較好,有利于該零件成形,確定出了合理的變形工藝參數(shù)。根據(jù)數(shù)值模擬分析的結(jié)果,采用合理的鋁合金內(nèi)腔筋筒形件成形工藝完成物理實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,物理模擬同數(shù)值模擬結(jié)果比較吻合。對(duì)平面筋板件和鋁合金內(nèi)腔筋筒形件擠壓成形過(guò)程進(jìn)行的數(shù)值模擬研究,可
3、以幫助了解成形過(guò)程的金屬流動(dòng)情況,從而可以為有關(guān)參數(shù)的確定提供理論依據(jù),也可驗(yàn)證已確定的模具及預(yù)制坯形狀和尺寸是否正確,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造的科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞:鋁合金,數(shù)值模擬,內(nèi)腔筋筒形件,金屬流動(dòng)規(guī)律中北大學(xué)學(xué)位論文TheNumericalSimulationResearchOilExtrusionFormingofAluminumAlloyCylinder-ShapedPartsWithIntracavityGlutenAbstractToreducetheequipments’we
4、ight,thepartinmanyequipmentsisusuallydesignedasathinwebwithcrossinnerribs.Usuallytheprocessingmethodsoftherib—webpartarecasting,numericalcontrolmachining,orwelding.Thereexistssomeproblemsinusingthesemethods,suchas"lowermaterialutilizationrate,higherprocessingco
5、standproductspoormechanicalproperties.Basedontheanalysistotheformingtechnologyrequirementofthecylinder-shapedpartswithintracavitygluten,wedgemechanismwasusedtoformingtheparts,mainlydidthenumericalsimulationoftheformingprocessandalsodidtheexperimentresearch.Appl
6、yingsoftwareMarc/Superform,thefiniteelementmodelwasmadebyfiniteelementtheory.Basedonthemainproblemoftheplasticformingtotherib-webpart,severalformingschemesweresimulated,andalsoanalysisthedifferentfillingmethodesoftherib-web.Thesimulationanalysiscameupwiththerul
7、eofmetalflowingandthedistributionofstressandstrainareobtained,theforce-strokecurveisdrawn.Onthebasis,thedeformationvelocity,deformationtemperatureandfrictionconditioneffectonthemetalflowing,equivalentstress,equivalentstrain,formingqualityandformingforceofthecyl
8、inder-shapedpartswithintracavityglutenisstudied.Weobtainedthatitisbeneficialtoformingwhentheextrusiontemperatureis460。C,theextrusionspeedis5mm/s,andthereasonableformingproce