钛合金精密件辊锻成形数值模拟

【摘要】辊锻是由轧制工艺应用到锻造生产中的一种锻造工艺方法，是纵轧工艺的一种新的应用。锻造中的成形是间断性的，而辊锻成形是连续性的，其成形工艺在金属塑性成形中具有生产率高，工艺适应性强和投资小等特点。但是要利用辊锻成形工艺完成对钛合金精密件的生产，仍不能避免较长的设计周期和调试周期，目前无论锻造还是轧制的理论和经验都不能对辊锻成形工艺做出有力的指导，因此在设计辊锻工艺中，不可避免的遇到反复修改工艺参数等问题，这无形中造成了资源的浪费。随着有限元技术在计算机领域中的应用和三维建模软件的发展，首先利用三维软件建立模型，然后再利用有限元软件进行分析这一模式正在取代传统的经验设计法。本文以钛合金精密件作为研究对象，首先利用Pro/E强大的三维建模命令分别建立钛合金精密件三个道次的辊锻模型图，并对坯料截面尺寸和模具界面角度等数据进行参数化设计，以便随时对各个参数进行修改，其次利用刚塑性有限元基本原理和非线性有限元软件DEFORM，分别完成三个道次辊锻成形的有限元模拟和仿真，研究坯料在轧辊模具中的成形规律，应力应变规律、最大成形载荷、辊锻力矩以及温度场变化规律，最后设计正交试验设计法，确定了截面圆角值、轧辊角速度、摩擦因数及坯料初始温度对最大成形载荷的影响规律。通过本课题的研究，对辊锻成形工艺有了深入地了解，能够利用CAD与CAE技术对辊锻成形工艺进行模拟仿真，并能够对该工艺进行优化，不仅可以提高生产效率，降低生产成本，提高模具使用寿命，而且可以对钛合金精密件的成产和工艺研究起到很好的指导作用。
【作者】许东方；
【导师】郭拉凤；
【作者基本信息】中北大学，航空宇航制造工程，2014，硕士
【关键词】钛合金；棒料辊锻；有限元；DEFORM；数值模拟；

【参考文献】
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