磁軛溫擠壓模具失效有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、溫擠壓模具在工作時承受長時間的高溫、高壓及局部應(yīng)力集中等的作用，其內(nèi)部應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致模具的使用壽命較低。隨著彈塑性、傳熱學(xué)、優(yōu)化設(shè)計等理論和數(shù)值分析技術(shù)的發(fā)展，存在于傳統(tǒng)的擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度校核以及應(yīng)力分布狀態(tài)等方面的不足，通過運用數(shù)值計算方法對模具有限元模型的分析計算，能夠精確地了解模具內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變的分布狀況，為模具強度計算和分析提供真實可靠的依據(jù)，從而改善模具內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變分布狀態(tài)，達到提高模具的承載能力和使用壽命的目的。

2、 本文以磁軛溫擠壓模具為研究對象，建立了溫擠壓模具的有限元模型，進行了溫擠壓模具溫度場分析、模具熱應(yīng)力分析、模具熱力耦合應(yīng)變分析和模具熱力耦合應(yīng)力分析，實現(xiàn)了模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，得到以下研究結(jié)果： 1、基于傳熱學(xué)、彈塑性等理論，建立了熱擠壓模具的溫度場數(shù)學(xué)模型和熱應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型，根據(jù)實際物理工況確定了模具工作時的邊界條件，利用有限元法計算了模具的溫度場和熱應(yīng)力場，探討模具失效的主要原因。 2、對磁軛溫擠壓模具進行了

3、深入的強度分析，獲得了擠壓過程模具內(nèi)部各點處的等效應(yīng)變、等效應(yīng)力等力能參數(shù)及其分布規(guī)律。 3、對溫擠壓模具的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行分析計算，發(fā)現(xiàn)整體凹模足強度不足，采用組合凹模形式提高模具強度，并運用ANSYS的參數(shù)化語言對組合凹模在熱力耦合作用下進行優(yōu)化設(shè)計，得出最佳組合凹模內(nèi)外層直徑及過盈量。 4、取得了優(yōu)化的模具結(jié)構(gòu)。 本文將實現(xiàn)模具在實際物理工況下的精確強度分析和模具的優(yōu)化設(shè)計，有助于溫擠壓模具設(shè)計擺脫傳統(tǒng)的“