方三通件多向加载温挤压成形工艺研究

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1、中北大学学位论之方三通件多向加载温挤压成形工艺研究摘要三通件通常采用铸造方法生产，由于铸造缺陷的存在，使其可靠性大大降低。本文在综合分析方三通件成形技术要求的基础上，提出了多向加载成形工艺。针对方三通件的挤压成形，采用多向成形方法，建立模拟分析的工艺过程模型、几何模型、刚塑性有限元模型。对模拟中边界摩擦的定义、接触体的定义、网格的划分、后处理等有关问题也进行了处理。本文以大型非线性有限元仿真制造系统软件MSC／SuperForm为平台，进行了三维有限元数值模拟。从分析三通件形状较复杂、精度要求高、成形加工困难等特点出发，模拟不同加载方案，研究加载过

2、程金属的流动规律，最后选择合理工艺。在此基础上分析不同的变形湿度、变形速度和摩擦条件对金属的流动速度、等效应变、等效应力以及载荷—行程曲线的影响，得出在温度800℃左右、摩擦因子0．3、挤压速度(P1、P2的挤压速度分别为11mm／s、65．5ram／s)的条件下成形性较好，确定为加载工艺的较好的参数。根据以上的模拟结果，结合本零件的结构特点，在分析了方三通件工艺难点的基础之上，制定了较好的工艺方案。根据此方案选择了合理的毛坯形状、挤压温度、挤压速度等，对此进行了模具设计，选定了成形设备。关键词：方三通件，多向加载，温挤压，三维数值模拟中北大学学位

3、论文TheStudyonMulti-Loadwarm-extrudingFormingTechnologyofSquareTeeValveAbstractTheteevalveisproducedgenerallybytraditionalmethodcalledcastingtechnology．Ithasmanydisadvantagescausingthereliabilitygreatlytoreduce．Multi-loadtechnologyisraisedonthegroundofstudyingcomprehensiblythefo

4、rmingtechnicalrequirementsofthesquareteevalveinthisarticle．Specificallyforextrusionformingofthree·cavities，multi-loadformingischosen，andtheanalysismodelisbuiltwhichisusedtosimulation，includingtechnologicalprocessmodel，geometryofthedieandtheplasticfinite—element．Thedefinitionof

5、boundaryfrictionconditionsbetweendieandworkpiece，contactbodies，meshandremeshandpost—processingarealsodoneaccordingtothesimulationprocess．MSC／SuperformisanonlinearFEMsimulatedmanufacturesystemasanumericalsimulationplatformonwhichathree—dimensionalFEMsimulationisperformed．Becaus

6、eofthecharacteristicofthesquareteevalvesuchasshapecomplexity，highprecisionanddifficultydeformation，differentloadingprocessissimulatedandtheloadingprocessofmetalflowlawisstudied，andfinallytherationalloadingprocessisdetermined．Andthen,theeffectivestraindistributions、effectivestr

7、essdistributions、metalflowrateandthelade—strokecurvesareanalyzedindifferenttemperature、frictioncoefficientandextrusionspeed．Thebetterloadingparametersisfoundthatiswhenthetemperatureisabout800"C，thefrictioncoefficientis0．1andtheextrusionspeedvl(theextrudingvelocityofplis1mm／s，w

8、hilep2is65．5mm／s)．Accordingtotheabovesimulationresultsandcons