數(shù)值模擬技術(shù)在大型自由鍛件生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用.pdf

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1、《大型鑄鍛件》No．5HEAVYCASTINGANDFORGINGSeptember2014數(shù)值模擬技術(shù)在大型自由鍛件生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用門正興房鑫(二重集團(tuán)(德陽)重型裝備股份有限公司，四川618013)摘要：對大型自由鍛件領(lǐng)域涉及的數(shù)值模擬分析方法進(jìn)行了總結(jié)，分析了數(shù)值模擬技術(shù)在大型自由鍛件成形方面的主要作用和不足。最后根據(jù)大型水電主軸的修復(fù)過程簡述了數(shù)值模擬分析在自由鍛成形領(lǐng)域的實際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：數(shù)值模擬；大型自由鍛件；制造過程中圖分類號：0242．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AApplicationofNumericalSimulation

2、TechnologyinManufacturingofLargeFreeForgingMenZhengxing，F(xiàn)angXingAbstract：Thenumericalsimulationanalysismethodissummarizedforlargefreeforging，andthemainfunctionandinadequacyofnumericalsimulationtechnologyareanalyzedforlargefreeforgingforming．Thepracticalapplicationofn

3、umericalsimulationanalysisinfreeforgingformingisindicatedaccordingtotherepairprocessoflargehydroelectricspindle．Keywords：numerieMsimulation；largefreeforging；manufacturingprocess大型自由鍛件是重大裝備制造業(yè)的核心部同工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)，從而在模具設(shè)計、水冒口設(shè)件，被廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石油化工、核能、國計、冷鐵擺放等方面進(jìn)行充分的考慮，大大提高產(chǎn)防軍工等領(lǐng)

4、域，典型的產(chǎn)品有發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子、品的合格率。相比于鑄件及模鍛件領(lǐng)域，數(shù)值模核電及壓力容器中的簡體、大型軋輥、船舶用傳動擬分析技術(shù)在大型自由鍛件領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠廣軸等。隨著國內(nèi)外市場競爭的日趨激烈和新材料泛和成熟。本文主要介紹大型自由鍛件領(lǐng)域中數(shù)以及新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，大型自由鍛件企業(yè)必須值模擬技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀并結(jié)合實際案例進(jìn)行分對生產(chǎn)成本、生產(chǎn)及研發(fā)周期、材料利用率、產(chǎn)品析，從而為數(shù)值模擬技術(shù)更好的應(yīng)用于大型自由性能等提出更高的要求，而基于傳統(tǒng)經(jīng)驗?zāi)Ｊ降腻懠I(lǐng)域提供參考。大型自由鍛件設(shè)計、制造流程難以適應(yīng)快速變化1大型自由鍛件領(lǐng)域

5、涉及的數(shù)值模擬技術(shù)的產(chǎn)品及市場。為了適應(yīng)日益激烈的市場環(huán)境，提高企業(yè)競爭力，科技創(chuàng)新成為大型自由鍛件企大型鍛件的生產(chǎn)過程包括大型鋼錠澆鑄及凝業(yè)提高自身科研實力、提高企業(yè)效益的重要手段。固、鋼錠加熱及多火次鍛造、鍛件鍛后及性能熱處數(shù)值模擬技術(shù)在金屬材料成形領(lǐng)域的應(yīng)用已理、鍛件機(jī)械加工、焊接及性能檢驗等幾個方面，經(jīng)有60多年的歷史，隨著各種商業(yè)數(shù)值模擬軟件其中鋼錠凝固、鍛造、熱處理以及焊接過程都可以的推出以及計算機(jī)的普及，數(shù)值模擬分析技術(shù)逐采用相應(yīng)的數(shù)值模擬軟件進(jìn)行分析，是國內(nèi)外高校、研究所及企業(yè)從事研究工作的主要手段，并取步由高校

6、及科研院所向企業(yè)擴(kuò)展，成為產(chǎn)品設(shè)計得了顯著的成果。開發(fā)必不可少的一個環(huán)節(jié)。數(shù)值模擬技術(shù)提升金(1)大型鋼錠凝固過程模擬現(xiàn)狀屬材料成形企業(yè)科研實力的能力有目共睹。例鋼錠凝固過程數(shù)值模擬分析開始于20世紀(jì)如，數(shù)值模擬技術(shù)在鑄件及模鍛件生產(chǎn)領(lǐng)域的使6O年代，目前主要的鑄造凝固模擬商業(yè)軟件有用已經(jīng)非常普遍和成熟。通過對初始工藝方案的MAGMASOFT、PROCAST、ANYCAST、J．CAST等。數(shù)值模擬分析，設(shè)計人員可以預(yù)測鑄件和模鍛件該類軟件以鑄造凝固理論為指導(dǎo)，以計算機(jī)數(shù)值生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷及組織性能，比較不模擬為手段，可

7、以預(yù)測大型鋼錠的溫度場及流場、收稿日期：2叭3—12—24宏觀及微觀缺陷分布、應(yīng)力應(yīng)變場分布等參數(shù)在7No．5《大型鑄鍛件》September2014HEAVYCASTINGANDFORGING鋼錠澆鑄及凝固過程中的變化，幫助設(shè)計人員選2鍛造過程數(shù)值模擬技術(shù)在自由鍛領(lǐng)域的應(yīng)用取鋼錠模結(jié)構(gòu)、控制澆鑄及冷卻過程、確定開箱時間等，從而控制及確保鋼錠質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，數(shù)值模擬技術(shù)在大型鍛件自由鍛領(lǐng)域的應(yīng)用降低生產(chǎn)成本，最終取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。鋼錠較凝固、熱處理、模鍛領(lǐng)域還有非常大的差距，但凝固過程數(shù)值模擬目前遇到的主要問題來源于計是在

8、大型鍛件自由鍛領(lǐng)域以下三個方面的應(yīng)用已算模型的問題，不同的計算模型導(dǎo)致不同的結(jié)論。經(jīng)非常成熟和普遍。例如對于宏觀偏析問題，目前的宏觀偏析是基于(1)復(fù)雜鍛件的成形熱流質(zhì)對流連續(xù)模型或體積平均模型來處理的，大型封頭、錐形筒體等薄壁異型件形狀復(fù)雜、其分析結(jié)果只能在某