本文關(guān)鍵詞：高溫合金復雜截面圓環(huán)多道次滾壓不均勻變形行為研究

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【摘要】：高溫合金復雜截面薄壁環(huán)形件是機械密封所用關(guān)鍵零件,多道次滾壓成形是制造此類零件的最有效的方法之一。然而,由于薄壁環(huán)形件截面的復雜、直徑大和截面尺寸很小的特點,使其在滾壓成形中局部塑性變形不均勻,如果不均勻變形控制不當,就會導致環(huán)件產(chǎn)生開裂、不圓、起皺等缺陷,嚴重影響環(huán)件的成形質(zhì)量和使用特性。因此,本文采用數(shù)值模擬與試驗及理論分析相結(jié)合的方法,對復雜截面薄壁環(huán)形件的滾壓成形過程進行探究,系統(tǒng)地研究成形參數(shù)對不均勻塑性變形程度的影響規(guī)律。研究內(nèi)容和結(jié)果如下:基于環(huán)件材料(GH4169)的基本力學性能參數(shù),建立了其材料本構(gòu)模型。在解決環(huán)件多道次滾壓成形過程有限元建模中有關(guān)算法選擇、幾何模型、網(wǎng)格劃分、接觸邊界等相關(guān)問題上,基于ABAQUS有限元軟件中Explicit模塊,建立了既符合實際又兼顧計算效率與精度的環(huán)件多道次滾壓成形過程的三維彈塑性有限元模型,并對所建模型的可靠性進行了驗證。基于驗證的有限元模型,系統(tǒng)地研究了多道次滾壓成形過程中的等效應力應變的分布特征及變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn):從動輥進給加載成形階段,環(huán)件的等效應力峰值增長迅速;在進入滾形階段后,環(huán)件的等效應力峰值基本保持不變;寬度方向上的等效應力分布不均勻,其最大等效應力主要位于成形彎曲區(qū)域;在第一道次環(huán)件的等效塑性應變呈現(xiàn)出連續(xù)性的增加的趨勢,第二、四道次等效塑性應變呈現(xiàn)階梯的增加的趨勢�；谏鲜瞿Ｐ�,研究獲得了工藝參數(shù)對環(huán)件不均勻塑性變形行為的影響。研究結(jié)果表明:從動輥與環(huán)件間摩擦系數(shù)的增大,滾壓結(jié)束后不均勻變形程度呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢;而隨著驅(qū)動輥與環(huán)件間摩擦系數(shù)增大,不均勻變形值呈現(xiàn)增大的趨勢,且當摩擦系數(shù)低于0.2時,其對環(huán)件的不均勻變形的影響不顯著;導向輥與環(huán)件間摩擦對環(huán)件不均勻變形的影響較小;進給速度越大,環(huán)件的不均勻變形程度增加。在從動輥進給速度已定的條件下,所選的不同驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速對環(huán)件的不均勻變形影響不顯著。
【關(guān)鍵詞】：高溫合金 復雜截面環(huán)件 多道次滾壓成形 不均勻變形
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306;TG132.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 滾壓成形的介紹10-11
• 1.2.1 多道次滾壓成形的原理10
• 1.2.2 環(huán)件滾壓成形過程10-11
• 1.3 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文選題的背景和意義14-15
• 1.5 本文研究的內(nèi)容15-16
• 第2章 本文研究的理論基礎(chǔ)16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 滾壓成形原理16-17
• 2.3 復雜截面圓環(huán)多道次滾壓成形工藝分析17-18
• 2.4 大變形彈塑性基礎(chǔ)理論18-22
• 2.4.1 屈服準則18-19
• 2.4.2 正交流動準則19
• 2.4.3 強化法則19-20
• 2.4.4 材料的加載、中性變載與卸載20
• 2.4.5 應力應變增量本構(gòu)20-21
• 2.4.6 虛位移原理與最小勢能原理21-22
• 2.5 彈塑性有限元求解22-26
• 2.5.1 虛功率原理22-23
• 2.5.2 彈塑性大變形增量的基本方程23-24
• 2.5.3 彈塑性有限元格式及解法24-26
• 2.6 有限元模擬軟件ABAQUS26-28
• 2.6.1 ABAQUS軟件平臺介紹26-27
• 2.6.2 顯式算法分析方式27
• 2.6.3 隱式與顯式算法對比27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第3章 環(huán)件多道次滾壓成形過程有限元模型建立29-40
• 3.1 引言29
• 3.2 復雜截面圓環(huán)滾壓有限元模型建立及關(guān)鍵技術(shù)處理29-36
• 3.2.1 算法的選擇29
• 3.2.2 幾何模型的建立29-30
• 3.2.3 模型的裝配30-31
• 3.2.4 材料屬性的定義31-32
• 3.2.5 單元選擇與網(wǎng)格劃分32-33
• 3.2.6 接觸邊界條件的處理33
• 3.2.7 動態(tài)載荷（Load）邊界的處理33-34
• 3.2.8 質(zhì)量放大技術(shù)34-35
• 3.2.9 圓環(huán)多道次滾壓成形三維有限元模型35-36
• 3.3 有限元模型的驗證36-39
• 3.3.1 理論評估36-37
• 3.3.2 實驗驗證37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 薄壁復雜截面環(huán)件多道滾壓成形過程分析40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 研究思路與計算條件40-41
• 4.2.1 模擬計算條件40
• 4.2.2 塑性行為研究40-41
• 4.3 環(huán)件滾壓成形過程應力應變變化分析41-52
• 4.3.1 環(huán)件應力變化分析41-46
• 4.3.2 環(huán)件應變變化分析46-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 成形參數(shù)對環(huán)件滾壓成形不均勻變形行為的影響53-61
• 5.1 引言53
• 5.2 研究思路53
• 5.3 從動輥與環(huán)件間摩擦系數(shù)對壁厚極值與不均勻度的影響53-56
• 5.4 驅(qū)動輥與環(huán)件間摩擦系數(shù)對壁厚極值與不均勻度的影響56-58
• 5.5 導向動輥與環(huán)件間摩擦對不均勻變形的影響58-59
• 5.6 從動輥進給速度對環(huán)件不均勻變形的影響59-60
• 5.7 驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速對環(huán)件不均勻變形程度的影響60
• 5.8 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文65-66
• 致謝66-67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 侯大興;彭國相;;對滾壓機設計的探討[J];河北陶瓷;1988年03期

2 陳為國;滾壓成形工藝設計及應用[J];鍛壓技術(shù);2000年06期

3 蔡基樓;輕型汽車輪輞冷滾壓成形[J];機械工人;2000年11期

4 郭長江,楊改云;短類零件滾壓成形機設計[J];機械設計與制造;2001年04期

5 周本旺,周U，

本文編號：930655