大型带法兰封头热成形模拟研究

以大型带法兰封头的热成形工艺模拟过程为研究对象,利用DEFORM-3D软件分析平台,将封头成形过程可分为成形初期、中期和后期三个阶段,计算了各个时期封头的封头壁厚减薄量。发现封头半球形区成形初期处于减薄过程中,在中后期减薄量减小;下模圆角过渡区在变形初期无明显壁厚变化,中后期减薄量越来越大;法兰区在后期才有少量减薄。此外,还研究了不同压下量下封头的形状系数、应力场、应变场、变形载荷和流动速度场的变化情况。

大型带法兰封头热成形开裂部位的空穴扩张比预测

以大型带法兰封头的热成形工艺Deform-3D软件模拟过程为研究对象,从细观力学和塑性力学角度出发,将空穴扩张比理论与有限元方法相结合,利用损伤力学的空穴扩张比理论,计算了成形中封头易开裂部位的空穴扩张比,对易开裂部位进行了粗略的定性预测,同时还考虑锻造温度、变形速度和摩擦因子对空穴扩张比的影响。结果表明,大型带法兰封头成形的易开裂部位是在半球形外表面,在有效范围内,变形温度高,变形速度低,润滑条件好,材料的空穴扩张比就较小,材料就越不容易开裂。

大型带法兰封头热成形方案的模拟优化

以大型带法兰封头热成形工艺的有限元模拟为研究对象,利用DEFORM-3D软件分析平台,通过正向模拟对影响封头成形质量起主要影响的几个关键尺寸:下模的R4和毛坯Jδ、、R1和R2进行优化选择,发现毛坯底部δ的减少可以有效减少封头下半球部位的壁厚差,最终确定成形质量最佳的大型带法兰封头成形工艺参数。

大型带法兰封头整锻成形工艺数值模拟

采用刚塑性有限元法对大型带法兰封头整锻成形工艺进行模拟,确定了合理的锻造工艺,并分析了展压变形中的封头壁厚和展起高度变化规律。模拟结果表明,此工艺能够成形出所需尺寸封头,工艺可行,可操作性强,对实际生产该封头有重要的理论指导意义。

带法兰封头锻件研究

通过对16MND5钢特厚带法兰封头锻件进行化学成分调整,通过优化的热工艺方案,并利用专用淬火辅具等工艺,生产特厚异型带法兰封头锻件。检验结果表明,该特厚异型锻件获得了均匀一致的力学性能。

带法兰椭圆形封头的有限元设计分析

传统带法兰椭圆形封头设计方法设计周期长、试错成本高。本文采用ANSYS有限元应力分析技术对带法兰椭圆形封头进行建模仿真分析,并与其他研究人员进行的带法兰椭圆形封头的验证性实验结果进行对比,结果表明有限元应力分析技术可以满足工程应用要求。最后利用ANSYS软件中的优化设计功能,对带法兰椭圆形封头的壁厚进行设计优化,壁厚为8.03 mm时,最大等效应力和最小总质量分别为312.3 MPa和26.2 kg,相比壁厚为10 mm时最小总质量下降了16.5%,可以达到节省工程材料、提高经济效益的目标。