基于DEFORM-3D的液缸鍛件成型計(jì)算機(jī)模擬及其鍛造裂紋成因分析.pdf

1、塑性力學(xué)的建立和發(fā)展已經(jīng)歷了幾個(gè)世紀(jì)，上世紀(jì)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(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)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(jìn)展。采用這種數(shù)值仿真方法，可以模擬實(shí)際塑性成形過程中工件內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)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(shí)際試制，大量節(jié)約研發(fā)成本，是實(shí)際鍛造成形和新產(chǎn)品開發(fā)中的一個(gè)有效手段。 本文在參閱國(guó)內(nèi)外眾多文獻(xiàn)基礎(chǔ)之上，利用金屬成型有限元軟件DE

2、FORM-3D對(duì)1300型液缸件的鍛造成型過程進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真。通過模擬得出了鋼坯在整個(gè)鍛造過程中不同區(qū)域的溫度、應(yīng)力以及應(yīng)變的分布變化情況。并通過鐓粗后鋼坯應(yīng)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(jìn)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(duì)鋼坯塑性變形特性的影響；(2)坯料拔長(zhǎng)過程中的剛端影響以及普通平砧拔長(zhǎng)和FM法拔長(zhǎng)的對(duì)比

3、：(3)利用計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合方柱體鋼坯鐓粗的剛塑性力學(xué)模型研究并證明了鋼坯鐓粗過程中其中心被動(dòng)塑性變形區(qū)存在著拉應(yīng)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(yīng)力顯著減小，同時(shí)，靠近鋼坯端面的錐形區(qū)(難變形區(qū))的面積也在減小；(2)坯料端面與鐵砧間的摩擦系數(shù)越小，端面的應(yīng)力場(chǎng)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(zhǎng)時(shí)剛端因素的存在加強(qiáng)了受壓坯料中心部位的塑性變形，同時(shí)出現(xiàn)了開口朝向剛端的“V