本文關(guān)鍵詞：閥體大鍛件模鍛細(xì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防裝備開(kāi)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(guó)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(jì)算機(jī)數(shù)值模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)閥體大鍛件模鍛成形過(guò)程的模擬仿真,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)閥體大鍛件產(chǎn)品的可制造性和產(chǎn)品質(zhì)量的預(yù)報(bào),同時(shí)節(jié)約成本縮減開(kāi)發(fā)時(shí)間。因此,本文基于此背景以35CrMo鋼為研究對(duì)象,針對(duì)某鍛造廠實(shí)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(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究,所做工作如下:(1)根據(jù)廠家實(shí)際生產(chǎn)所提供的型號(hào)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(duì)模具的部分尺寸進(jìn)行優(yōu)化,并在PRO/E軟件平臺(tái)上對(duì)模具的三維造型進(jìn)行改進(jìn);(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(xì)化晶粒模型,并利用Fortran語(yǔ)言完成對(duì)模鍛細(xì)化晶粒模型用戶子程序的編寫(xiě);(3)在DEFORM-3D有限元軟件中導(dǎo)入建立的細(xì)化晶粒模型進(jìn)行鍛件成形過(guò)程的模擬,對(duì)不同因素對(duì)產(chǎn)品平均晶粒尺寸的影響進(jìn)行分析,探究工藝參數(shù)對(duì)平均晶粒尺寸的影響;(4)以正交試驗(yàn)?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(shí)間,鍛打能級(jí)和始鍛溫度等工藝參數(shù)分析其對(duì)平均晶粒尺寸的影響程度,確定最佳的工藝參數(shù),從而對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化;(5)選擇最佳工藝方案模擬得到的結(jié)果進(jìn)行分析,研究閥體大鍛件微觀組織情況,包括:動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)、亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)和平均晶粒大小分布等等,探究模鍛細(xì)化晶粒模型的作用機(jī)理;(6)將物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析和驗(yàn)證;對(duì)其內(nèi)部晶粒細(xì)化程度,閥體的強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)判。將數(shù)值模擬結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)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(zhǔn)確地模擬仿真模鍛成形過(guò)程,優(yōu)化了模鍛成形工藝參數(shù)和模具尺寸參數(shù),同時(shí)較為有效的預(yù)測(cè)了模鍛成形過(guò)程對(duì)晶粒的細(xì)化;同時(shí)有效地縮短工藝開(kāi)發(fā)時(shí)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(kāi)發(fā) 正交實(shí)驗(yàn) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 鍛造過(guò)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?jī)?nèi)容、意義和方案14-17
• 1.3.1 研究?jī)?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(xì)化晶粒模型分析及材料模型的開(kāi)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(guò)程30-31
• 3.2.2 微觀組織模型31-32
• 3.2.3 模鍛細(xì)化晶粒模型32-33
• 3.3 材料模型的開(kāi)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(xiě)35-36
• 3.3.3 再結(jié)晶過(guò)程子程序的編寫(xiě)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(guò)程模擬結(jié)果45-53
• 4.3.1 橋高-橋?qū)拝?shù)對(duì)晶粒尺寸的影響45-47
• 4.3.2 鍛打間隔對(duì)晶粒尺寸的影響47-49
• 4.3.3 鍛打能級(jí)對(duì)晶粒尺寸的影響49-51
• 4.3.4 始鍛溫度對(duì)晶粒尺寸的影響51-53
• 4.4 模鍛過(guò)程工藝參數(shù)的優(yōu)化53-57
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證62-68
• 5.1 引言62
• 5.2 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法62-63
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-67
• 5.3.1 力學(xué)性能指標(biāo)分析64-65
• 5.3.2 晶粒度指標(biāo)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(xiàn)72-76
• 個(gè)人簡(jiǎn)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

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 涂強(qiáng);提高自由鍛件精度、節(jié)約原材料的途徑和措施[J];熱加工工藝;1984年04期

2 董洪業(yè);;船用透平鍛件及其檢驗(yàn)[J];大型鑄鍛件;1985年01期

3 申秉琳,龔敬文,鄧徐幀,梁繼愚;20MnMoD低溫鍛件試驗(yàn)研究[J];壓力容器;1990年02期

4 寧愛(ài)林,申奇志;環(huán)形鍛件各向性能的控制[J];邵陽(yáng)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2000年03期

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

6 王富軍;鍛件精度問(wèn)題的分析[J];煤礦機(jī)械;2005年09期

7 李志廣;張健;趙麗華;翟海;;鍛件尺寸標(biāo)注原則的研究[J];金屬加工(熱加工);2008年23期

8 徐要?jiǎng)?趙現(xiàn)朝;田志松;;激光測(cè)距法測(cè)量大鍛件尺寸[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2008年06期

9 常懷德;王建新;楊慶光;;大鍛件在線測(cè)量新技術(shù)初探[J];一重技術(shù);2008年02期

10 李秀清;高乃杰;;軸承鍛件整徑工藝[J];金屬加工(熱加工);2008年17期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李貴全;陳陽(yáng);;精密鍛件重量(體積)的精確計(jì)算方法[A];第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

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

3 郭會(huì)光;陳慧琴;劉建生;何文武;;我國(guó)大型鍛造發(fā)展的研究[A];第六屆華北（擴(kuò)大）塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2009年

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

5 蔣理興;S∮窶，

本文編號(hào)：407355