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热锻成形的概述

文章出处:江苏凤谷节能科技有限公司www.fg-furnace.com责任编辑:江苏凤谷节能科技有限公司www.fg-furnace.com人气:-发表时间:2017-01-11 09:05【

热锻成形是金属塑性加工的一个主要组成部分,锻压加工是利用金属的可塑性让逐料发生塑性变形,需要通过外部压力(锻压设备的锥头、冲头或经过模具对强料施加压为)才能使猛料产生变形,获得规定的尺寸和相应组织性能锻件的加工方法以。在热锻时,逐料发生显著的塑性形变,塑性流动非常明显。通过锻造产生的逐料的为学性能一般比相同材料的铸件的性能优越。

为了更方便更直观的了解金属塑性成形过程时金属内部的流动情况!^及犀料内部不同物理量的分布情况,预测逐料和模具在变形过程时产生什么样的结果,以便及时地对设计方案修改,为成形工艺和模具设计优化提供更好的理论指导,需要从理论基础上研究金属塑性成形的变形机理。由于金属塑性成形时既存在物理非线性,又存在几何非线性特征,而且初始边界条件又相对复杂,因此通过数学处理是非常困难的。传统的分析方法有多种,如能量法、滑移线法、上限法等尽管能预测应力,但只能用于稳态工程的分析,对于实际生产中的复杂变形是难以分析的。

近年,随着计算技术的飞速进展和有限元技术的日趋完善,人们在实际生产中大量运用CAE技术,此来模拟分析热锻成形中材料的流动性能,不仅使模具和产品的设计时间得以缩短,并且还使生产成本急剧降低以。传统的实验方法同有限元的有机结合,使制造业在近年来快速发展。

经过五十多年的研巧和发展,有限元法逐渐成为了科学研究和工程领域中不可或缺的数值计算方法以。目前数量众多的有限元商业软件己经被人们开发,并大量的运用到了实际工程运用中。有限元法是根据单元网格的信息来进斤数值计算的,网格的限制会在求解某些实际工程问题时相对困难,特别是对于以下的问题,分析时总不能很好的达到所需的效果:①结构破坏类的问题,如动态裂纹扩展;②大变形类的问题,如热锻成形问题;⑤高速冲击类的问题;④爆炸问题等

模拟分析问题等以。

解决大变形问题下产生的网格喷变问题时会因为网格的存在而受阻,热锻成形即是典型的大变形问题,不同于小变形问题,往往在变形的过程中变形量大或者金属流动剧烈。因此有限元在此时需要进行网格的重划分,使计算时间大量的増加,计算精度也不能保证。所无网格法逐渐的被人们关注。

最近化年,无网格法进入快速发展的时期,被国内外许多研究者关注。同有限元法不同,无网格法的近似函数是建立在一系列离散的结点上,不需要借助网格,克服了有限元对网格的依赖性,在涉及网格崎变的问题中具有明显的优势。

因为无网格法不靠相互连接的单元来对计算域离散,因此同有限元法比较有许多优点:①无网格法的近似函数不是基于网格建立的,降低了由于网格崎变造成的诸多麻烦,特别适用在具有大变形的计算应用;②无网格法的基函数中含有能反映需求问题的特征,在研巧不同类别拥有奇异性、高梯度等很多特殊性能的问题时优势很大;⑤因为无网格法的形函数是连续的,不需要将形函数修改就可以对应力进行计算,能够较好的反应细部高梯度的问题,因此计算精度较高,而且对不能压缩的材料进行计算时能够很好的防止产生体积闭锁现象以。

正因为优点突出及发展潜为巨大,众多的学者开始对无网格法进行研巧,并取得了相应的发展,在为学研巧中己经成为一个热点。

因此本文考虑使用无网格法对热锻成形进行仿真分析,为了使计算更为迅速,将会采用有限元法和无网格法分别进行仿真,即通过有限元法找出钢阀体热锻成形的原因,然后用无网格法再对其进行准确的仿真分析。

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