發(fā)布時間：2018-05-12 23:26

  本文選題：數(shù)值模擬 + 管材冷拔��； 參考：《南京航空航天大學》2017年碩士論文

【摘要】：在管材冷拔生產中,固定短芯棒拉拔工藝是最主要的方式之一。其中模具結構設計的合理與否直接關系到拉拔后管材的質量。本文中冷拔模具結構與傳統(tǒng)模具不同,模具變形區(qū)是由一段直線和圓弧線組成的,造成管材的變形行為發(fā)生變化,所以借助有限元仿真技術來模擬鋼管的冷拔過程。本文中成品管規(guī)格要求為88.9×76.2mm(外徑×內徑),材料為Q345鋼,選用95×79mm的改制管冷拔一道次成形。在不同應變速率下進行Q345鋼拉伸實驗,選用兩種方法進行J-C材料本構模型參數(shù)擬合,結果表明,優(yōu)化計算法(L-M法)擬合后與實驗數(shù)據吻合較好,曲線有很好的外推能力。通過模擬拉伸實驗,確定韌性斷裂準則損傷臨界值DC。在管材穩(wěn)定變形階段,內模與外模過渡圓角連線區(qū)域內,鋼管的等效應力達到最大865MPa;等效應變沿壁厚方向分布不均勻,在中間層應變最大;拔制后鋼管軸向殘余應力分布呈內拉外壓狀態(tài);壁厚中損傷值最大為0.19,小于臨界值;在實際生產中冷拔模具的入口圓弧處和過渡圓角處磨損最嚴重。同樣在模擬后,模具工作表面磨損深度分布圖中也出現(xiàn)兩個極值點,最后從界面壓力和相對流動速度解釋了這種現(xiàn)象。選定模具結構參數(shù)范圍,深入分析了模具半錐角、定徑帶長度、過渡圓角半徑、過渡帶長度和模具入口圓弧半徑參數(shù)變化對拉拔力、模具最大磨損深度、損傷值分布、軸向殘余應力分布的影響。最后借助正交實驗法,在綜合各指標基礎上,確定了新型模具結構參數(shù)。使用新型模具拉拔后,拉拔力降低10%,最大磨損深度降低3%,軸向殘余應力降低14%,損傷值由0.19降到0.15,且沿著壁厚分布均勻。
[Abstract]:In the production of tube cold drawing, fixed short mandrel drawing process is one of the most important ways. Whether the design of die structure is reasonable or not is directly related to the quality of tubing after drawing. In this paper, the structure of cold drawing die is different from that of traditional die. The deformation zone of die is composed of a straight line and arc line, which causes the deformation behavior of pipe to change, so the cold drawing process of steel pipe is simulated by finite element simulation technology. In this paper, the specification of finished pipe is 88.9 脳 76.2 mm (outer diameter 脳 inner diameter, material is Q345 steel). 95 脳 79mm modified tube is cold-drawn one time. In the tensile test of Q345 steel at different strain rates, two methods are used to fit the constitutive model parameters of J-C material. The results show that the optimum calculation method (L-M method) is in good agreement with the experimental data, and the curve has good extrapolation ability. The critical damage value of ductile fracture criterion is determined by simulated tensile test. In the stable deformation stage of the pipe, the equivalent stress of the steel pipe reaches the maximum of 865 MPA in the connecting region of the transition corner between the internal model and the external mold, and the equivalent strain distributes inhomogeneously along the direction of the wall thickness, and the maximum strain is found in the middle layer. After drawing, the axial residual stress distribution of the steel tube is in the state of internal tension and external compression, the maximum damage value of the wall thickness is 0.19, which is less than the critical value, and the wear of the inlet arc and the transition corner of the cold drawing die is the most serious in the actual production. There are also two extreme points in the distribution of wear depth on the working surface of the die after simulation. Finally, this phenomenon is explained from the interface pressure and the relative flow velocity. The parameters range of die structure is selected, and the variation of die semi-conical angle, diametric belt length, transition radius, transition zone length and die inlet arc radius parameters on drawing force, maximum wear depth of die and distribution of damage value are analyzed in depth. Influence of axial residual stress distribution. Finally, the new die structure parameters are determined by the orthogonal test method and based on the synthesis of each index. After drawing, the drawing force is reduced by 10%, the maximum wear depth is reduced by 3 parts, the axial residual stress is reduced by 14%, the damage value is reduced from 0.19 to 0.15, and the distribution along the wall thickness is uniform.
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG356.52

【參考文獻】

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本文編號：1880626