圆柱体热锻件内部单空洞闭合的模拟分析

为了在热锻中消除锻件内部的空洞缺陷, 本文采用有限元技术对圆柱体内不同位置的单空洞的闭合进行数值模拟, 同时用内部带有人工生成空洞的聚碳酸酯圆柱体试件, 进行了光塑性物理模拟。通过分析模拟结果得出, 空洞位于圆柱体心部闭合最易, 其位置越接近端面或外表面闭合越难; 数值模拟和物理模拟的结果基本相同,数值模拟得到物理模拟的充分验证, 指出数值模拟的有效性和其与物理模拟相结合的重要性。     

大型锻件心部空洞型缺陷控制的数值模拟研究

为在锻造过程中消除大型锻件心部的空洞型缺陷,采用数值模拟和实验研究方法对大型圆柱体锻件内部空洞的闭合规律进行研究。以锻件高径比、压下率和空洞位置为试验因素设计正交试验,运用商业软件Deform-3D对试验方案进行数值模拟,分析各因素对空洞闭合的影响效应。研究结果表明:压下率是影响空洞闭合的主要因素,其次是空洞位置和锻件高径比;锻件高径比为1时空洞最易闭合;空洞的闭合度随着压下率的增加而增加;空洞位置在锻件高度方向距中心越近越易闭合。     

Cr8Mo2SiV钢空洞锻合的有限元模拟

运用ABAQUS软件模拟了Cr8Mo2SiV冷作模具钢在锻造过程中空洞缺陷的变化,建立了中心带空洞的?100 mm×200 mm大尺寸锻件与?8 mm×15 mm小尺寸锻件的有限元模型,分析了空洞的闭合过程,对?8 mm×15 mm的小尺寸试样进行了物理模拟验证。试验结果表明:压下率为29%时完全闭合,与相同尺寸锻件的数值模拟结果相近,应力与应变的变化趋势与数值模拟结果相同,验证了数值模拟的准确性。     

大锻件内部空洞的锻合压下率

采用大变形热力耦合有限元法模拟了圆柱体锻件心部空洞的热锻闭合压下率。基于数值模拟结果 ,分析了影响空洞闭合的主要因素及其影响规律 ,构造了考虑各种影响因素在内的锻合压下率计算公式。应用该公式得到的心部锻合压下率与有限元计算结果的相对误差不超过 6 % ,从而在计算锻合压下率时可代替有限元法 ,便于工程技术人员应用     

Cr8Mo2SiV钢镦粗过程空洞演变的有限元模拟

运用FORGE有限元模拟软件对Cr8Mo2SiV冷作模具钢单空洞及双空洞在镦粗过程中的演变过程进行了模拟研究,并探索了锻件高径比、空洞尺寸、锻造温度和摩擦条件对空洞闭合程度的影响规律。采用?8 mm×15 mm的试样对单空洞锻造过程进行了物理模拟,物理模拟结果与数值模拟结果吻合。     

圆柱体内部空洞热锻闭合过程的数值模拟

通过合理制定热锻工艺来消除材料内部缺陷是材料加工领域的重要课题。本文应用商用有限元软件MARC ,模拟了圆柱体热镦粗时内部空洞的闭合过程 ,分析了空洞变形时的应力和应变以及影响空洞闭合和焊合的各种因素。模拟结果表明 ,变形过程中空洞边缘微小区域内会产生双向拉应力 ,直到闭合时拉应力才会变成压应力。压下方向的应变是绝对值最大的应变 ,主导着空洞的闭合过程。高温下的空洞闭合后能够立即完成再结晶过程 ,但空洞焊合需要一定的保温时间     

直长轴类模锻件填充效果实验研究

以圆柱体大头位于中段和端部两种常见直长轴类模锻件为研究对象,运用数值模拟和物理实验相结合的方法,探讨了不经制坯直接终锻时坯料尺寸与填充效果的关系.结果表明:坯料截面积与锻件最大截面积之比F_0/F_1达到一定值时,按传统文献规定需要压肩的某些锻件,可直接终锻(材料利用率70%以上).卧锻较立锻易填充,中段大头较端部大头易填充.同时,验证了填充效果与变形速度有很大关系,实验结果为小尺寸模锻件工艺设计提供了参考价值.     

大锻件内空洞形状对闭合影响的模拟研究

利用有限元分析法研究了大锻件内部不同形状空洞在镦粗过程中的闭合情况,以及空洞周围的应力情况.结果表明,椭球形空洞的横轴与竖轴数值之比越大,空洞的闭合情况越理想;基于对空洞闭合过程中应力、应变的追踪分析,提出了一种判断空洞闭合的量化分析方法.     

AZ80镁合金开口凸模旋转挤压过程中的空洞演化研究

针对镁合金材料中存在的空洞问题,利用DEFORM-3D有限元软件对AZ80镁合金开口凸模旋转挤压过程中的空洞演化进行了数值模拟,研究挤压速度和旋转速度对球体型空洞缺陷演化的影响,得到空洞闭合的临界条件。结果表明:挤压速度(取值范围为0. 05～5 mm·s~(-1))小于0. 5 mm·s~(-1)时,挤压速度越大,空洞闭合速度越快,空洞闭合所需临界压下量越小;挤压速度大于0. 5 mm·s~(-1)时,挤压速度越大,空洞闭合速度越慢,空洞闭合所需临界压下量越大;旋转速度(取值范围为0. 04～0. 4 rad·s-1)越大,空洞闭合速度越慢,空洞闭合所需临界压下量越大。通过分析变形过程中空洞周围的应变场,提出当空洞周围的等效应变达到0. 453或者更大值时,空洞闭合。在Gleeble-3500热模拟机上进行物理实验,验证了模拟结果的可靠性,为进一步的实验研究提供指导。     

钢锭开坯过程空洞缺陷闭合过程的数值模拟研究

采用数值模拟技术结合实际锻造工艺,研究钢锭开坯过程空洞缺陷的闭合规律。研究结果表明:沿轴线分布的空洞直径为钢锭直径130时,当镦粗压下量为50%时,除难变形区的空洞外,其他位置的空洞都可以闭合;当空洞直径不大于钢锭直径120时,空洞尺寸对空洞闭合表征参数Q的临界值没有影响,其值为0. 3;对于镦粗过程难变形区未闭合的空洞,在后续经过5道次拔长,完全可以闭合。该研究结果对钢锭开坯过程空洞缺陷压实具有一定的指导作用。