利用數(shù)值模擬的方法對極薄、超寬規(guī)格裝甲板淬火過程的畸變進(jìn)行了模擬研究,并對脈沖式壓力淬火的控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。通過對比不同冷卻條件裝甲板的變形量,確定了脈沖式壓力淬火的脈沖壓力和周期。結(jié)果表明,脈沖約束的模擬條件下,裝甲板在厚度Z方向上的最終變形量為1. 7 mm,不僅小于2 mm的標(biāo)準(zhǔn)要求,而且可以實(shí)現(xiàn)裝甲板的小淬火畸變前提下滿足其表面無壓痕、劃痕等其他損傷的實(shí)際生產(chǎn)需求。

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【部分圖文】：

圖1 裝甲板的壓力淬火機(jī)床模型(a)及有限元模型(b)

在進(jìn)行有限元模擬前，首先建立試驗裝甲板的物理模型，設(shè)置材料的物理性能參數(shù)，并進(jìn)行有限元網(wǎng)格的劃分，設(shè)定初始條件和邊界條件，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)設(shè)置合理的約束條件，最終進(jìn)行計算和后處理[6]。裝甲板冷卻過程中，由于板型較大，且裝甲板在淬火后要求的平面度為<2mm，所以選取了邊長為1m的....

圖2 無約束條件下動壓頭壓力隨時間的變化規(guī)律

首先，在無約束力條件下，模擬了裝甲板在淬火過程中對動壓頭的作用力，以此為依據(jù)反推出動壓頭所需要施加的作用力，在滿足控制裝甲板變形的同時防止因施加壓頭上的力不夠而彈開壓頭。經(jīng)過模擬計算，動壓頭在淬火過程中受到的壓力隨時間變化規(guī)律如圖2所示。可知動壓頭在裝甲板淬火過程中受到的最大力為....

圖3 裝甲板在恒定約束條件下的變形云圖和表面缺陷

根據(jù)無約束數(shù)值模擬的結(jié)果，將載荷12800N施加在裝甲板動壓頭對應(yīng)處，進(jìn)一步分析裝甲板的淬火畸變規(guī)律。裝甲板在淬火完成后，在三維空間各方向的變形情況如圖3所示。從圖3中可以看出，裝甲板遇冷在X方向、Y方向收縮，且在X、Y方向上限制較小，最終變形量達(dá)到5.08mm，但X、Y方向....

圖4 脈沖約束條件下動壓頭壓力隨時間的變化規(guī)律

脈沖式壓力淬火的核心是確定最大壓力、最小壓力和循環(huán)周期[7]。壓力過小，壓頭將被彈開，起不到控形作用;壓力過大，則在工件表面形成壓痕等損傷。同時，給予壓力一定的周期，使動壓頭與鋼板柔性接觸，鋼板在收縮時，減少甚至避免表面的劃痕。根據(jù)無約束數(shù)值模擬結(jié)果，壓頭上設(shè)置的脈沖式壓力隨時間....

本文編號：4044040