針對(duì)復(fù)雜成形件的熱沖壓模具提出一種考慮流場(chǎng)分布差異影響的模溫分析方法.通過(guò)Fluent流場(chǎng)分析計(jì)算出冷卻水道管壁各節(jié)點(diǎn)處的對(duì)流傳熱系數(shù),計(jì)算過(guò)程中考慮了水道結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的流場(chǎng)分布差異對(duì)傳熱能力的影響;利用LS-DYNA完成板料成形及保壓淬火過(guò)程的仿真模擬,獲取板料上的溫度數(shù)據(jù);以A柱邊梁為研究對(duì)象將仿真分析結(jié)果同熱沖壓生產(chǎn)線上的實(shí)際冷卻效果進(jìn)行對(duì)比.結(jié)果表明,考慮流場(chǎng)影響的模溫分析結(jié)果中高溫區(qū)域的分布和實(shí)測(cè)一致,12個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)處最大溫度誤差為3.6℃,平均溫度誤差為0.96℃,而采用平均傳熱系數(shù)的仿真中溫度分布及最大溫差點(diǎn)發(fā)生改變,監(jiān)測(cè)點(diǎn)最大溫度誤差為9.1℃,平均溫度誤差為4.96℃.仿真與試驗(yàn)對(duì)比表明:流速的改變對(duì)傳熱系數(shù)的影響顯著,基于流場(chǎng)分析的模溫分析方法考慮了熱沖壓模具冷卻水道中流速差異性分布的影響,能夠用于復(fù)雜零件及多腔模具的模溫分析. 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,47(06)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

冷卻系統(tǒng)局部水道

考慮實(shí)際流場(chǎng)的熱成形模溫分析流程圖

實(shí)際沖壓過(guò)程中板料在模具中的保壓時(shí)間短，冷卻系統(tǒng)出入口溫差較低，一般為6～7℃，水的黏度、熱導(dǎo)率等受溫度影響的參數(shù)在低溫差條件下隨溫度變化并不明顯，文中主要考慮復(fù)雜水道結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的流速差異對(duì)水道表面對(duì)流傳熱系數(shù)的影響.基于Fluent求解的對(duì)流傳熱系數(shù)可通過(guò)對(duì)比簡(jiǎn)單水管模型表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的理論計(jì)算值進(jìn)行準(zhǔn)確性驗(yàn)證，水管模型長(zhǎng)300 mm，直徑8 mm，入口流速3 m/s，水溫10℃，出口壓力0 MPa(Fluent中壓力值均為表壓），10℃時(shí)水的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1.基于Fluent流速分析計(jì)算出的測(cè)試模型表面各處的對(duì)流傳熱系數(shù)分布云圖如圖3所示.圖4為10℃條件下水管模型表面某一邊線上沿軸線方向的對(duì)流傳熱系數(shù)分布，由圖4可知，該模型表面對(duì)流傳熱系數(shù)主要介于9 880～10 036 W/(m2·K).

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本文編號(hào)：3288091