差温无模锻造的模拟与实验研究

利用Autoforge软件研究不同加热位置对钢圆柱体试样的差温无模锻造过程的影响规律。通过实验和模拟结果的对比,证实采用Autoforge软件来模拟差温无模锻造过程是正确可行的。结果表明,要获得最佳的差温无模锻造效果,即变形仅发生在局部加热区,试样的最大压下量存在一个最大值,该最大值与局部加热位置相关。

差温无模预成形锻造的有限元模拟研究

利用热力耦合有限元方法 ,对AISI10 4 5钢圆柱体坯料在环形加热源局部加热下的差温无模预成形锻造过程进行了模拟研究。模拟结果表明 ,在坯料中获得和控制大梯度分布的不均匀温度场是实现无模预成形锻造的关键。复杂零件成形必须合理地组合加热源和冷却源 ,以便产生所需的温度梯度场。在快速变形条件下 ,变形过程中的持续加热对金属的流动影响甚微 ,变形前的温度分布基本上决定了金属的流动 ,但在慢速变形条件下 ,变形过程中的持续加热对金属的流动产生一定的影响 ,其影响程度视零件复杂程度而异。从该文研究结果可以预见 。

差温无模锻造新工艺

介绍了差温无模锻造新工艺的试验和模拟结果。结果表明,差温无模锻造在丁字形零件、轴盘类零件、哑铃形零件和其他特殊形状的零件中具有很好的应用前景。

2.25Cr1Mo钢大型筒体锻件差温热处理过程研究

通过在差温炉中的加热试验和有限元模拟,研究了2.25Cr1Mo钢大型筒体锻件热处理加热过程的温度场,计算了筒体在热处理过程中的温度变化;采用逆算法确定了筒体加热过程预热段和高速升温段的综合界面换热系数。综合界面换热系数由对流换热系数、辐射换热系数和修正换热系数三部分组成。在高速升温段,由于局部炉气分布不均匀,修正换热系数较大;而在预热和保温段,计算所得的修正换热系数较小。运用修正的换热系数计算的筒体的外表面温度与实际测量温度相差±13℃。预测结果表明,所编制的软件程序与实际升温曲线符合很好,为今后预测大型锻件差温热处理过程的温度场提供了依据。

简单轴盘类零件的差温无模锻造模拟分析

模拟了轴盘类零件的差温无模锻造成形过程,通过分析坯料变形过程中的温度场、位移场、应变场以及应变速率场的分布情况,研究了加热高度和坯料高径比在轴盘类零件差温无模锻造成形中的影响,同时总结出了一些成形规律。

零件近净成形新工艺——差温无模锻造的热力耦合有限元模拟分析

以AISI10 4 5钢圆柱体在环形加热源局部加热下的差温无模锻造为例 ,利用热力耦合有限元方法模拟其成形过程。模拟结果表明 ,差温无模锻造作为零件近净成形的一种新工艺是可行的。差温无模锻造成形的关键是要获得和控制金属坯料内部适宜的不均匀分布温度场 ,加热环和冷却环的适当组合可以获得成形所需的温度分布花样。在快速变形方式下 ,变形前的温度分布花样基本上决定了金属的流动模式 ,变形过程的持续加热对其影响甚微 ;在慢速变形方式下 ,变形过程的持续加热对金属的流动模式产生一定的影响。

高低温环境试验箱冷负荷敏感性分析

在高低温环境模拟试验设备中,一般通过冷负荷结合压焓图来进行压缩机选型,准确计算冷负荷对于制冷系统的节能具有重要意义。由于在高低温试验箱中主要的降温热交换过程是通过空气的强制对流来完成,一般的稳态传热过程很难对冷负荷进行精确计算。在防爆实验箱的设计中,为保证箱体的耐冲击性,往往采用较厚的箱体内壁厚,这就为制冷系统冷负荷的确定带来一定难度。本文以某防爆环境试验箱为例,通过自动微分算法,分析了稳态传热计算中冷负荷对22个箱体设计变量的敏感性,得到了影响冷负荷最大的5个设计变量,同时通过全箱体的三维非稳态对流换热CFD计算,验证了主要设计变量对降温过程的影响。结论证明,箱体内壁厚是重要的降温负载,其壁厚对冷负荷影响十分显著。

3Cr2NiMo钢模块锻后热处理的数值模拟

以3Cr2NiMo模具钢锻造模块为研究目标,通过JMatPro软件计算获得其热物性参数,利用Deform-3D软件对其锻后热处理进行了数值模拟研究,最后进行了试验验证。结果表明:淬火过程中模块外表面的冷速大于心部;从心部到表面,马氏体转变出现不等时现象,淬火后从表面到心部的组织分布依次为马氏体、贝氏体和铁素体。等效应力沿厚度方向分布较均匀,但在棱边处出现应力集中现象;硬度值的分布与马氏体的分布呈正相关,表面的平均硬度值为34.86 HRC。试验验证测得的马氏体层平均深度为45 mm,表面平均硬度为36.23 HRC,模拟结果与试验结果的误差在10%以内,具有较好的吻合度。