閥體類鍛件是采油(氣)生產(chǎn)設(shè)備中的重要連接件,其力學(xué)性能和耐腐蝕性能要求較高。多向模鍛技術(shù)用于閥體類鍛件生產(chǎn),可在提高材料利用率、生產(chǎn)效率的同時,保證金屬流線的完整性。本文采用數(shù)值模擬和實驗相結(jié)合的方法針對閥體類鍛件多向模鍛鍛造中的力能參數(shù)和溫度場進行了研究。本文應(yīng)用DEFORM-3D對帶內(nèi)孔和不帶內(nèi)孔的閥體鍛件多向模鍛成形過程進行了數(shù)值模擬,分析了成形過程中成形力、脹模力和鍛件及模具溫度場的演化規(guī)律。研究了高徑比、沖孔內(nèi)徑、側(cè)凸臺直徑、成形速度和分模方式對成形過程中成形力及脹模力,以及鍛造結(jié)束時模具、鍛件溫度場的影響。本文設(shè)計制備了具有不同側(cè)凸臺直徑尺寸的組合式多向模鍛實驗裝置,通過預(yù)應(yīng)力拉桿結(jié)構(gòu)實現(xiàn)分瓣組合式凹模的預(yù)緊。在5MN液壓機上,進行了閥體多向模鍛成形的鉛模擬實驗,對不同高徑比下鍛件成形過程中進行了測試,通過自制壓力傳感器獲得了成形力隨沖程的變化曲線,通過測定預(yù)應(yīng)力拉桿拉力獲得了脹模力隨沖程的變化曲線。實驗測試結(jié)果與數(shù)值模擬計算結(jié)果吻和良好。本文針對多向模鍛過程中主沖頭的溫度偏高的問題,研究了在主沖頭中設(shè)置冷卻水道對沖頭溫度場影響。應(yīng)用STAR CCM+流體分析軟件對冷卻水...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 多向模鍛技術(shù)發(fā)展概況
        1.1.1 多向模鍛原理及工藝特點
        1.1.2 國內(nèi)外多向模鍛技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 多向模鍛力能參數(shù)研究
        1.2.1 多向模鍛成形力研究
        1.2.2 多向模鍛脹模力研究
    1.3 模具冷卻系統(tǒng)研究
    1.4 本文研究內(nèi)容
第2章 閥體多向模鍛成形過程數(shù)值模擬分析
    2.1 有限元模型的建立
        2.1.1 幾何模型的建立
        2.1.2 材料模型的建立
        2.1.3 邊界條件的設(shè)置
    2.2 模擬結(jié)果分析
        2.2.1 成形過程分析
        2.2.2 溫度場分析
        2.2.3 力能參數(shù)分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 閥體成形中力能參數(shù)和溫度場的影響因素研究
    3.1 高徑比對力能參數(shù)和溫度場影響的研究
        3.1.1 高徑比對成形力的影響
        3.1.2 高徑比對脹模力的影響
        3.1.3 高徑比對脹模力/成形力的影響
        3.1.4 高徑比對溫度場的影響
    3.2 沖孔內(nèi)徑對力能參數(shù)和溫度場影響的研究
        3.2.1 沖孔內(nèi)徑對成形力的影響
        3.2.2 沖孔內(nèi)徑對脹模力的影響
        3.2.3 沖孔內(nèi)徑對成形力/脹模力的影響
        3.2.4 沖孔內(nèi)徑對溫度場的影響
    3.3 側(cè)凸臺直徑對力能參數(shù)和溫度場影響的研究
        3.3.1 側(cè)凸臺直徑對成形力的影響
        3.3.2 側(cè)凸臺直徑對脹模力的影響
        3.3.3 側(cè)凸臺直徑對脹模力/成形力的影響
        3.3.4 側(cè)凸臺直徑對溫度場的影響
    3.4 成形速度對力能參數(shù)和溫度場影響的研究
        3.4.1 成形速度對成形力的影響
        3.4.2 成形速度對脹模力的影響
        3.4.3 成形速度對成形力/脹模力的影響
        3.4.4 成形速度對溫度場的影響
    3.5 分模方式對力能參數(shù)影響的研究
        3.5.1 分模方式對脹模力的影響
        3.5.2 分模方式對成形力/脹模力的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 閥體多向模鍛成形中力能參數(shù)的實驗研究
    4.1 實驗裝置與測試系統(tǒng)
        4.1.1 實驗裝置
        4.1.2 測試系統(tǒng)
    4.2 實驗過程
    4.3 實驗結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 閥體多向模鍛模具的溫度場研究
    5.1 模具冷卻系統(tǒng)中對流換熱系數(shù)的確定
        5.1.1 熱傳導(dǎo)中的邊界條件
        5.1.2 沖頭時均熱流密度的計算
        5.1.3 模具冷卻系統(tǒng)模型的建立
        5.1.4 結(jié)果分析
    5.2 模具耦合溫度場分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號：3765776