钢管冷拔过程的数值模拟分析-机械设计及理论专业论文.docxVIP

北京科技大学硕士学位论文摘 北京科技大学硕士学位论文 摘 要 本课题是北京科技大学机械学院开发设计的“高精度全液压冷拔钢管机”上采用的 变形工艺项目的一部分，主要承担了拔制工艺中的新式拔制方式——等径拔制过程中的 计算机仿真研究工作，并对传统空拔进行了仿真分析，比较了两种拔制方式。主要研究 内容及成果如下： 1)系统地分析了近年来有限元仿真技术在金属塑性成型领域的发展，对计算机仿 真技术在钢管冷拔领域的应用作了较深入的探讨。制定了等径拔制和空拔过程计算机仿 真的模拟方案。利用MARC．Superform非线性有限元软件对整个拔制过程进行了多次仿 真分析，提取了两种工艺中主要参量的数学模型。对多种方案进行了等径拔制和空拔基 本变形过程的计算机数值模拟分析，使我们首次获得了等径冷拔过程中详尽、直观、定 量的分析数据； 2)根据仿真得到的数据结果，揭示了等径拔制对钢管内部基本变形过程中的应力 应变场(主要是应力场、应变场合应变速率场等)分布规律，并对其进行了初步的分析 和研究，取得了一些初步成果； 3)针对拔制过程中重要的参数——拔制力，本文揭示了等径拔制工艺过程中摩擦 系数、速度、材料、模角对拔制力的影响规律(特别是模角对拔制力的影响，给出了使 得拔制力最小模角)； 4)针对热轧管壁厚不均匀和偏心的问题，建立了冷拔等径拔制和空拔三维有限元 模型，对壁厚变化规律和偏心量进行了总结，得出等径拔制有相当好的均壁作用的结 论，为实际生产提供了理论上的指导依据。 关键字：等径拔制，模角，弹塑性有限元，壁厚 北京科技大学硕士学位论文As 北京科技大学硕士学位论文 As a part ofthe project 013_the high precision hydraulic cold--drawing machine designed by the mechanical engineering college of Science and Technology University ofBeijing，the paper mainly und朗mxk the computer simulation research on the two drawing technology。 namely the equant drawing which is a new cold-drawing technology and empty sinking drawing．Finally，we compared with the two drawing technology．This paper mainly includes the following： 1)The recent development ofme finite--elment--simulation technology in the plasticity and forming field is systematically analyzed，and the application of computer simulation technologytothetubecold--drawingfieldismoredeeplyproposed．simula石on schemeofthe equant drawing and module without mandrel is worked out．The general non--linear FEM programme MARC／Superform is employed for the simulation research to the F_quant drawing and module empty sinking drawing for many times,and WO got the mathematic models ofthe main parameter ofthe above two by using progressive regression method，and most ofthem are thought as the first appearance at the present time： 2)According to the simulation’s results，the distribution of many field that is mainly about Stress矗led，Strain field and SWain rate丘lcd is opened out，and WO analyzed these fields and obtained sonle useful results：