钟形罩多工序温冷联合成形过程的模拟分析

摘要

该文针对目前科研和生产中急需解决的关键技术,采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对钟形罩塑性成形过程进行了大量的研究,包括钟形罩预成形工艺有限元模拟、冷缩径回弹分析与模具运动分析和实验研究三部分.通过对钟形罩预成形件三种温热锻造成形工艺的有限元模拟,比较了杯—杆复合成形,镦挤复合成形和多工序联合成形工艺的成形过程和力能参数,分析了其优缺点,在此基础上选择多工序联合成形作为实施方案;通过对钟形罩温热反挤成形过程模拟,得到成形过程中工件、模具的多物理场,为工件流动分析、模具磨损预测等提供了理论依据;通过对钟形罩多工序温热联合成形工艺模拟,着重对工艺选择和模具设计中易出现的问题进行了分析.采用弹塑性有限元方法对钟形罩冷缩径终成形工艺进行了有限元模拟,获得了其成形回弹规律:影响工件与凸模间的回弹的因素是以工件为主,凸模为辅,工件与凹模间的回弹可以忽略不计;对钟形罩冷缩径模具进行了装配造型和可视化运动仿真分析,改进了模具零件设计和运动过程设计,论证了模具设计的可行性.

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1 研究的意义与选题依据

1.2 精密温冷锻成形技术及其研究概述

1.3 研究和分析方法

1.4 金属塑性有限元理论的发展趋势和实际应用

1.5 本课题的主要研究内容

2.基于热力耦合有限元模拟的理论基础和分析

2.1 基于热力耦合刚粘塑性有限元模拟的理论基础

2.2 弹塑性有限元法一般理论

2.3 接触摩擦力的计算

2.4 塑性成形分析与热传递分析

2.5 基于热力耦合有限元模拟的实例分析

2.6 小结

3.成形工艺的比较分析

3.1 引言

3.2 钟形罩预成形件温热成形有限元模拟的前提

3.3 钟形罩预成形件温热成形工序方案选择

3.4 本章小结

4.钟形罩多工序温热预成形的模拟和优化

4.1 引言

4.2 钟形罩多工序温热成形过程模拟

4.3 热力耦合模拟分析：

4.4 本章小结

5.冷缩径变形过程有限元模拟及模具运动仿真

5.1 引言

5.2 冷缩径成形有限元模拟及模具的运动仿真

5.3 模具运动仿真

5.4 结论

6.钟形罩塑性成形关键工步的三维有限元模拟

6.1 钟形罩反挤压过程的三维有限元模拟

6.2 冷缩径成形三维有限元模拟

6.3 结论

7.实验研究与有限元仿真的比较

7.1 引言

7.2 实验条件

7.3 实验研究

7.4 结论

8.全文总结

8.1 主要研究成果

8.2 有待进一步深入研究的几个主要问题

致 谢

参考文献

附录1攻读博士学位期间所发表的论文及成果

附录2国家发明专利受理通知书

附录3材料学院第五届学术年会一等奖证书