基于DEFORM大型筒体件反复镦扩工艺方面的研究

本文参照上海重型机器厂(SHMP)锻造600MW大型筒体件(RPV)的典型工艺流程,采用DEFORM软件针对其中的镦粗及反复镦扩工序进行了详细的数字模拟研究,输出了有关工件变形场的2D/3D应力应变图形分析结果,以及采用Avrami模型得出的变形工件晶粒组织模拟数据,研究了变形工件内部等效应变与组织晶粒尺寸的对应关系,...     

大型筒体件锻造工艺的常温实验室模拟研究

参照实际核电压力壳(RPV)大型筒体锻件扩孔工艺,在常温下用金属铅材料设计成一组缩小比例尺寸的筒体试件,使用实验室30 t万能材料试验机缓慢加压变形.模拟研究了大型简体件扩孔工序的变形规律,定量绘出了模拟变形试件中等效应变EI等值线分布图,总结出扩孔变形分区的典型特征,研究了不同简体件形状因子、宽窄砧、不同扩孔压下率对扩孔变形的影响,首次从应变场角度得出了最佳扩孔形状因子,其值为0.95.研究结果对实际核电压力壳RPV生产有重要参考价值.     

基于DEFORM大型筒体件锻造工艺改进方面的研究

参照实际大型筒体件的锻造扩孔工艺,建立一组缩小比例尺寸的筒体几何模型及相关加工过程数据,通过DEFORM仿真模拟,研究了大型筒体件扩孔工艺的变形规律,输出了扩孔变形过程的2D/3D数据分析结果,研究了筒体件的形状因子、砧型、锻造温度及压下率对扩孔变形的影响,从而确定最佳扩孔工艺参数,研究结果对实际RPV等大型筒体件锻造生产有重要参考价值。     

空心件镦扁工艺缺陷数值模拟分析

本文运用有限元分析软件Deform，数值模拟了空心扁法兰件镦挤的成形过程以及成形过程中椭圆孔缺陷产生的过程。根据模拟结果，提出了改进方案，优化了模具结构。生产实践验证，这一改进有效地克服了缺陷，成功实现了CAE与冷挤压工艺的结合。     

大型锥形筒件热成形数值模拟与工艺优化

针对大型锥形筒件传统制造方法存在的成形效率低、成形件性能差和尺寸难控制等缺点,提出一种大型管坯分区冷却缩口、多次扩口混合的热模压成形方法.基于商用有限元软件ABAQUS,构建了热力耦合仿真模型,优化了大型管坯热成形工艺,并通过对比仿真和所设计的缩比实验结果,验证了仿真模型的准确性与成形工艺的可行性.研究结果表明:提出的...     

核电筒体锻件镦粗工艺的云纹法与数值模拟研究

本文用常温云纹法与数值模拟法研究了筒体锻件整体镦粗与局部镦粗工艺的变形规律，得到了整体镦粗工艺的坯料尺寸图。对于在端部内壁处取样的核电筒体锻件，应采用局部镦粗工艺，以锻透取样部位。为避免端部折叠，局部镦粗时单砧压下量应小于１０％。     

大型2219铝合金铸锭多向镦拔工艺

针对长征五号运载火箭用大型2219铝合金过渡环在铸锭多向镦拔开坯工序中常出现的坯料内外温差大和变形不均匀等问题,探究了不同镦拔次数的多向镦拔工艺方案对中间坯料温度和应变分布均匀性的影响.基于Deform-3D平台建立了三维热-力耦合有限元分析模型,以探求合理的大型2219铝合金铸锭的多向镦拔工艺.对6种多向镦拔工艺方案...     

环形件镦粗过程中的有限元模拟

环形件镦粗过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程.在这一过程中,外部摩擦不仅会大大提高模具载荷,而且会影响变形过程中应变分布及材料流动,本文采用大型有限元软件MSC.Superform,系统地研论了外部摩擦力在镦粗过程中,对工件塑性流动和变形趋势的影响,以及与模具载荷力的关系.利用此方法,可根据镦粗工艺中对摩擦力的不同需求,选择合适的润滑液.     

大型筒体类圈类件热处理变形控制研究

某厂承制的大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生多起变形超差问题,导致变形后的尺寸无法满足精加工要求,或者加工后工件的硬度或硬度均匀性无法满足要求。针对这一现象,本文介绍了大型筒体类圈类件在性能热处理过程中发生变形的主要阶段,分析了影响工件变形的内部因素和外部因素,并认为：内部因素主要为内应力和工件自身结构,因生产边界条件已经确定,无法通过改变内部因素来控制变形;外部因素为装炉支垫方式和吊具起吊状态,可以通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法来控制大型筒体类圈类件在热处理过程中的变形程度。最终通过改进装炉支垫方式和起吊淬火方法,有效减小了工件的变形程度,并初步建立大型筒体类圈类件热处理变形数据库,为大型筒体类圈类件的制造生产提供参考指导。同时文末介绍了用来控制工件热处理变形的其他措施,在实际热处理生产过程中具有普遍的实际操作意义。     

大型筒体锻件空心钢锭锻造工艺探索

针对反应堆压力容器等大型筒体锻件采用实心钢锭存在的钢锭利用率低和生产周期长等缺点,对空心钢锭锻造工艺进行优化。通过铅试件物理模拟和DEFORM-3D数值模拟,研究空心钢锭在不同压下率、芯轴直径、砧宽、芯轴转角、接砧量和布砧方式下镦粗、芯轴拔长和芯轴扩孔时的变形规律,提出了避免空心锻造缺陷的方法,可为国产大型筒体锻件的空心钢锭锻造工艺规范制定提供参考依据。     

控制模式设定对大型锻件镦粗模拟的影响

分别设定上砧受恒定速度以及恒定力控制的几种不同控制模式,针对200 t以上级别的大型钢锭的水压机镦粗工艺进行了计算机模拟.对模拟结果和真实的工业镦粗过程进行了对比,并对模拟的合理性进行了分析.结果表明,采用恒定力控制模拟镦粗过程是一个比较好的选择.     

核电大型管板锻件两种压实工艺的数值模拟与研究

中心凸台压实工艺和锥形板镦粗工艺是常用的两种大型饼类锻件镦粗方式.利用Forge锻造模拟软件模拟了两种工艺镦粗的核电管板锻件.结果表明:采用中心凸台压实工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在三向压应力,且心部产生了变形,但上下端面仍存在难变形区;采用锥形板镦粗工艺的坯料心部在镦粗过程中一直存在两向拉应力,虽迫使与锥板接触部位的坯料产生了变形,消除了难变形区,但心部并没有产生有效变形.     

大锻件两次镦拔锻造的工艺优化

总结的两次镦拔锻造新工艺具有可靠性高，锻透效果好，可控制钢中夹杂物的形态和对坯料内部缺陷进行修复的独特作用，是一种新颖的大锻件锻造工艺。特别是明确了两次镦拔新工艺中砧宽比W／H和料宽比B／H的控制、每趟压下率△H/H的安排原则等，是对WHF法锻造的重要补充。     

大型饼形锻件成形工艺研究

采用“镦粗”和“镦粗＋旋转压下”两种工艺方案完成了大型饼形锻件成形过程的数值模拟。模拟结果显示在镦粗工序后,采用双面旋转压下方式完成最终饼形锻件成形可以增加锻件上、下端面附近的变形量,缩小刚性变形区范围,有利于锻件内部晶粒细化,从而提高饼形锻件调质后的性能。     

大型饼类锻件镦粗过程的有限元模拟

对于如何提高饼类锻件的生产水平,采用基于经验的试错方法对于成本高昂的大型饼类件是不现实的,引入以计算机为工具的现代分析手段已成为人们的共识。如何将数值模拟技术应用于塑性加工过程,是提高塑性加工科学水平的关键。本文研究开发了耦合热及细观损伤分析的刚粘塑性有限元分析软件RVTDA,并将其用于饼类锻件在镦粗成形中的应力、应变、温度和损伤场的分析,数值模拟预报给出的缺陷区域与工厂实际探伤结果相符。     

大锻件加热

通过温度场的计算机模拟,研究了大锻件的加热特点,分析了加热速度、工件截面尺寸以及加热温度对工件表面到温时间(均热)和中心到温时间(保温)的影响,指出了保证加热质量的关键和缩短加热时间的途径。     

大型锻件镦粗工艺理论的研究

结合锻造工艺理论的现状和发展情况,对刘助柏教授提出的圆柱体镦粗新理论、锥形板镦粗新工艺进行了评述。认为该新理论能够反映大型锻件内部应力状态的实际情况,弥补了传统的镦粗理论的不足,是对自由锻造工艺理论的一个重要探索。     

大锻件数值模拟定量准确性探讨

介绍了现有大锻件模拟软件计算结果与实际情况间的差异问题,从计算机模拟的基本原理和大锻件的生产特征等方面研究分析了差异存在的原因,提出了解决该问题的一些具体建议。     

55t大型锻造用钢锭疏松缺陷的模拟与试验研究

利用ProCAST有限元软件对55 t大型锻造用钢锭的凝固过程进行了数值模拟。分析了钢锭与锭模之间不同换热系数的冷却条件下,钢锭纵截面疏松缺陷的分布区域、形貌及疏松程度的演变规律。模拟分析得出,当钢锭与锭模之间的换热系数为1 200 w（/m2.k）时,钢锭内部的疏松缺陷面积最小,疏松程度最低。与试验结果进行对比,模拟结果与试验结果吻合较好。