【摘要】： 近年來采用有限元技術(shù)對金屬體積成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬得到了廣泛的應(yīng)用,但在用有限元模擬金屬體積成形過程時,工件與模具摩擦邊界條件的處理,一直被認(rèn)為是一個難點,常常是通過一系列簡化來處理,常用的方法有常摩擦模型和反正切摩擦模型。而在實際成形過程中,摩擦的狀態(tài)是不斷變化的,因此,摩擦問題是影響有限元分析精度的一個重要因素。 本文對金屬體積成形摩擦的特點和主要影響因素進(jìn)行了分析,在反正切摩擦模型的基礎(chǔ)上建立了基于成形溫度、單位壓力和變形程度等多因素變化的體積成形過程摩擦模型,可以充分地考慮體積成形中速度、溫度、單位壓力和變形程度對界面的影響。采用提出的摩擦模型,對體積成形商業(yè)軟件MSC.SuperForm進(jìn)行了二次開發(fā),使MSC.SuperForm對體積成形過程的分析具備考慮速度、溫度、單位壓力和變形程度等邊界條件的影響。 采用二次開發(fā)MSC.SuperForm軟件,對純鋁圓環(huán)鐓粗和高溫合金GH4169管材擠壓過程進(jìn)行了熱力耦合數(shù)值模擬,比較了采用本文提出的多因素摩擦模型和常摩擦模型對圓環(huán)鐓粗和管材擠壓過程變形行為的影響,通過與實驗結(jié)果的比較,驗證了本文的摩擦模型及其參數(shù)值的正確性,也說明了多因素摩擦模型提高了有限元模擬的精度。在此基礎(chǔ)上,對GH4169合金盤形件的成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,揭示了等溫成型過程中金屬的流動規(guī)律及鍛件內(nèi)部等效應(yīng)變的分布規(guī)律。
【圖文】：

1 Wanheim-Bay摩擦模型中的摩擦應(yīng)力與法向壓力和摩擦系數(shù)的im 和 Bay 發(fā)現(xiàn)接觸面積會隨著壓力的增加而增加，然而改變。該模型和 Shaw 等人的模型考慮了低壓時常摩擦力之間更加平滑的過渡。這些模型的物理基礎(chǔ)是當(dāng)實際，單個微凸體周圍的塑性變形區(qū)域發(fā)生融合和干涉。其接近外觀面積時，有效硬度迅速增加，以致于完全的接從摩擦力學(xué)的角度研究溫鍛溫度范圍內(nèi)摩擦的特點及模anheim-Bay模型frσ =mα ktr描述溫鍛成形接觸面上的摩成形摩擦有限元通用分析模型，在此基礎(chǔ)上建立了 08F鍛成形摩擦有限元分析模型[13]。 Tan利用AA6082 鐓粗試驗測量摩擦面積比和法向壓力。5 種摩擦模型建立了模型的標(biāo)定曲線，并將其與試驗結(jié)的摩擦模型是：庫侖摩擦模型、常摩擦模型、一般摩擦模型和經(jīng)驗?zāi)Σ聊Ｐ偷取? 種摩擦模型有限元分析摩擦驗結(jié)果之間表現(xiàn)出極好的一致性。Xincai Tan認(rèn)為摩擦

1.1 摩擦和潤滑摩擦和潤滑對于金屬成形是至關(guān)重要的，，在大多數(shù)情況下，減小摩擦是有的，因為它減小了加工所需要的力和能量。減少在工具上施加的應(yīng)力并預(yù)防屬和金屬的直接接觸，從而延長工具壽命，改善質(zhì)量控制。由于工具的約束充分，潤滑劑膜太厚也會導(dǎo)致表面無光澤。因此，認(rèn)真設(shè)計潤滑系統(tǒng)以獲得當(dāng)程度的摩擦對于金屬成形是至關(guān)重要的。在金屬成形過程中，工具/工件界面主要有四種潤滑狀態(tài)：厚膜、薄膜、合膜和邊界潤滑（如圖 2-1 所示）。a) 厚膜 b) 薄膜
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH117

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 黃艷偉;王忠金;;基于MSC.SuperForm的金屬體積成形數(shù)值模擬摩擦模型的二次開發(fā)[J];鍛壓技術(shù);2012年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王會中;紫銅管旋沖縮口成形加工的數(shù)值模擬與仿真[D];電子科技大學(xué);2011年

本文編號：2664641