本文關(guān)鍵詞：閥體大鍛件模鍛細化晶粒模型及工藝優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大鍛件的生產(chǎn)制造在國民經(jīng)濟建設(shè)、國防裝備開發(fā)和現(xiàn)代尖端科學(xué)技術(shù)研究中,起著十分關(guān)鍵的作用,它是國家大型成套設(shè)備的基礎(chǔ)。大鍛件在石油化工設(shè)備中有著十分廣泛的應(yīng)用。石油管道閥體大鍛件作為石油化工設(shè)備中的關(guān)鍵性部件,其產(chǎn)品的綜合性能急需不斷提高。目前,應(yīng)用計算機數(shù)值模擬實現(xiàn)對閥體大鍛件模鍛成形過程的模擬仿真,可以實現(xiàn)對閥體大鍛件產(chǎn)品的可制造性和產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)報,同時節(jié)約成本縮減開發(fā)時間。因此,本文基于此背景以35CrMo鋼為研究對象,針對某鍛造廠實際生產(chǎn)中存在的閥體大鍛件產(chǎn)品中出現(xiàn)的晶粒粗大不均勻及產(chǎn)品力學(xué)性能等問題進行了系統(tǒng)研究,所做工作如下:(1)根據(jù)廠家實際生產(chǎn)所提供的型號為4-1/160石油管道閥體的零件圖,結(jié)合閥體的鍛件圖、初始坯料的尺寸對模具的部分尺寸進行優(yōu)化,并在PRO/E軟件平臺上對模具的三維造型進行改進;(2)分析35CrMo鋼的再結(jié)晶模型,得出其適合在模鍛生產(chǎn)中的細化晶粒模型,并利用Fortran語言完成對模鍛細化晶粒模型用戶子程序的編寫;(3)在DEFORM-3D有限元軟件中導(dǎo)入建立的細化晶粒模型進行鍛件成形過程的模擬,對不同因素對產(chǎn)品平均晶粒尺寸的影響進行分析,探究工藝參數(shù)對平均晶粒尺寸的影響;(4)以正交試驗?zāi)M結(jié)果為基礎(chǔ),選擇合適的橋高-橋?qū)拝?shù)、鍛打間隔時間,鍛打能級和始鍛溫度等工藝參數(shù)分析其對平均晶粒尺寸的影響程度,確定最佳的工藝參數(shù),從而對其進行優(yōu)化;(5)選擇最佳工藝方案模擬得到的結(jié)果進行分析,研究閥體大鍛件微觀組織情況,包括:動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)、亞動態(tài)再結(jié)晶體積分數(shù)和平均晶粒大小分布等等,探究模鍛細化晶粒模型的作用機理;(6)將物理實驗的結(jié)果與模擬實驗的結(jié)果進行對比、分析和驗證;對其內(nèi)部晶粒細化程度,閥體的強度、硬度等力學(xué)性能指標進行分析和評判。將數(shù)值模擬結(jié)果與物理實驗結(jié)果進行比較得出如下結(jié)論:利用有限元數(shù)值模擬技術(shù)可以準確地模擬仿真模鍛成形過程,優(yōu)化了模鍛成形工藝參數(shù)和模具尺寸參數(shù),同時較為有效的預(yù)測了模鍛成形過程對晶粒的細化;同時有效地縮短工藝開發(fā)時間,降低生產(chǎn)成本,為減少缺陷提高閥體大鍛件產(chǎn)品質(zhì)量,科學(xué)高效的制定模鍛成形工藝提供良好基礎(chǔ);有利于閥體大鍛件工業(yè)生產(chǎn)的綠色、低碳發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：大鍛件 模鍛 二次開發(fā) 正交實驗 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG316
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 鍛造過程數(shù)值模擬11-12
• 1.2.2 微觀組織模擬12-13
• 1.2.3 閥體大鍛件的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題的研究內(nèi)容、意義和方案14-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.3.2 研究意義15
• 1.3.3 研究方案15-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第2章 模鍛錘工作參數(shù)及有限元基本理論18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 模鍛錘工作參數(shù)18-22
• 2.2.1 模鍛錘工作參數(shù)的理論分析18-20
• 2.2.2 模鍛錘工作參數(shù)的確定20-22
• 2.3 石油管道閥體大鍛件工藝流程22-23
• 2.4 剛塑性有限元熱力耦合基本理論23-26
• 2.4.1 基本假設(shè)23
• 2.4.2 三種方法23-25
• 2.4.3 基本方程25-26
• 2.5 DEFORM軟件的介紹26-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第3章 模鍛細化晶粒模型分析及材料模型的開發(fā)30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 微觀組織模型分析30-33
• 3.2.1 再結(jié)晶過程30-31
• 3.2.2 微觀組織模型31-32
• 3.2.3 模鍛細化晶粒模型32-33
• 3.3 材料模型的開發(fā)33-38
• 3.3.1 用戶自定義子程序34-35
• 3.3.2 高溫流變本構(gòu)模型子程序的編寫35-36
• 3.3.3 再結(jié)晶過程子程序的編寫36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 第4章 閥體大鍛件模鍛數(shù)值模擬及結(jié)果分析40-62
• 4.1 引言40
• 4.2 有限元模型建立40-45
• 4.2.1 模腔參數(shù)的確定40-41
• 4.2.2 模鍛成形工藝初始條件41
• 4.2.3 模鍛成形三維模型41-42
• 4.2.4 模鍛成形模擬參數(shù)的設(shè)定42-43
• 4.2.5 模鍛模型網(wǎng)格的劃分43-44
• 4.2.6 模型成形邊界條件44-45
• 4.3 模鍛過程模擬結(jié)果45-53
• 4.3.1 橋高-橋?qū)拝?shù)對晶粒尺寸的影響45-47
• 4.3.2 鍛打間隔對晶粒尺寸的影響47-49
• 4.3.3 鍛打能級對晶粒尺寸的影響49-51
• 4.3.4 始鍛溫度對晶粒尺寸的影響51-53
• 4.4 模鍛過程工藝參數(shù)的優(yōu)化53-57
• 4.4.1 實驗方案的設(shè)計53-54
• 4.4.2 試驗結(jié)果統(tǒng)計及分析54-57
• 4.5 模鍛成形模擬及結(jié)果分析57-61
• 4.5.1 優(yōu)化后的模型及參數(shù)的設(shè)定57-58
• 4.5.2 模鍛模擬結(jié)果分析58-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第5章 物理實驗驗證62-68
• 5.1 引言62
• 5.2 實驗材料及方案62-63
• 5.2.1 原材料的化學(xué)成分62
• 5.2.2 石油管道閥體產(chǎn)品性能要求62
• 5.2.3 實驗方法62-63
• 5.3 實驗結(jié)果63-67
• 5.3.1 力學(xué)性能指標分析64-65
• 5.3.2 晶粒度指標分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 致謝70-72
• 參考文獻72-76
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果76

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5 王曉慧;鍛件尺寸的設(shè)計[J];鍛壓技術(shù);2002年03期

6 王富軍;鍛件精度問題的分析[J];煤礦機械;2005年09期

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2 張龍;謝偉明;何顯中;吳運剛;岳茂雄;;大鍛件尺寸測量與控制系統(tǒng)的研制[A];中國自動化學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會2004年西南三省一市自動化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

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4 賈振平;;帶殼體從動錐齒輪鍛件的工藝分析及探討[A];2010重慶汽車工程學(xué)會年會論文專輯[C];2010年

5 蔣理興;S∮窶，

本文編號：407355