基于DEFORM-3D的液缸鍛件成型計算機模擬及其鍛造裂紋成因分析.pdf

1、塑性力學的建立和發(fā)展已經(jīng)歷了幾個世紀，上世紀60年代以后，隨著有限元法的發(fā)展、塑性本構(gòu)關(guān)系的建立以及計算機技術(shù)的進步，有限元數(shù)值仿真技術(shù)在材料塑性成形領(lǐng)域得到了突破性的進展。采用這種數(shù)值仿真方法，可以模擬實際塑性成形過程中工件內(nèi)部應力、應變、溫度等參數(shù)的變化情況，尋找和制定最佳成型工藝，避免盲目的實際試制，大量節(jié)約研發(fā)成本，是實際鍛造成形和新產(chǎn)品開發(fā)中的一個有效手段。 本文在參閱國內(nèi)外眾多文獻基礎之上，利用金屬成型有限元軟件DE

2、FORM-3D對1300型液缸件的鍛造成型過程進行了計算機模擬仿真。通過模擬得出了鋼坯在整個鍛造過程中不同區(qū)域的溫度、應力以及應變的分布變化情況。并通過鐓粗后鋼坯應變分布的變化，分析了坯料鐓粗過程中的塑性變形特性及可能產(chǎn)生的一些鍛造缺陷。 為了進一步研究和分析鋼坯在鍛造過程中的塑性變形特性，本文還做了如下研究：(1)單次壓下量和端面摩擦系數(shù)對鋼坯塑性變形特性的影響；(2)坯料拔長過程中的剛端影響以及普通平砧拔長和FM法拔長的對比

3、：(3)利用計算機模擬結(jié)合方柱體鋼坯鐓粗的剛塑性力學模型研究并證明了鋼坯鐓粗過程中其中心被動塑性變形區(qū)存在著拉應力。研究結(jié)果表明：(1)隨著單次壓下量的增加鋼坯側(cè)面和側(cè)棱的應力顯著減小，同時，靠近鋼坯端面的錐形區(qū)(難變形區(qū))的面積也在減??；(2)坯料端面與鐵砧間的摩擦系數(shù)越小，端面的應力場分布就越均勻，平均值也越大，鋼坯中心的塑性變形量也越大；(3)LZ法拔長時剛端因素的存在加強了受壓坯料中心部位的塑性變形，同時出現(xiàn)了開口朝向剛端的“V