鋁合金熱鍛模具結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力應(yīng)變演變過程分析.pdf

1、熱鍛模在高速發(fā)展的汽車、機(jī)械等重要的支柱產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位，需求量與日俱增。我國每年消耗熱鍛模具鋼數(shù)萬噸，價值數(shù)億元。熱鍛模在高溫和高壓下連續(xù)工作，受到周期性的機(jī)械載荷和熱載荷作用，導(dǎo)致其溫度場、應(yīng)力應(yīng)變場在時間和空間上分布復(fù)雜。正是這種復(fù)雜分布導(dǎo)致熱鍛模的壽命普遍不高。然而近年來的研究中，對鍛造成形過程關(guān)注較多，而對模具本身的負(fù)荷情況關(guān)注不夠。因此，有必要加大對熱鍛模具負(fù)荷情況的研究。為了能夠更好的反應(yīng)在成形過程中熱鍛模的負(fù)荷情

2、況，本文提出了一種基于鍛造成形過程的數(shù)值模擬結(jié)果，對熱鍛模進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的新方法。該方法實現(xiàn)的主要步驟為： 首先利用成形分析軟件Deform 3D對鍛造成形過程進(jìn)行模擬。模擬過程中僅將工件作為變形體，而模具則作為剛性體處理。模擬結(jié)束后將成形模擬過程中各增量步的成形力從工件映射到模具上； 利用自主開發(fā)的Deform和Marc間數(shù)據(jù)傳遞程序模塊，將模具接觸節(jié)點力載荷和溫度載荷從Deform中提取出來并寫入Marc的輸入文件中；

3、 最后在Marc中將模具作為彈性變形體，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，得到熱鍛模具在鍛壓全過程的溫度及應(yīng)力應(yīng)變場分布規(guī)律。 本文主要對鋁合金熱鍛模在預(yù)鍛過程中的應(yīng)力應(yīng)變演變情況進(jìn)行了分析，并對不同成形速率進(jìn)行了比較，得出成形速率越快，模具的應(yīng)力值越高。本文所運(yùn)用的方法能夠準(zhǔn)確給出鍛壓全過程模具的溫度及力邊界條件，并可以跟蹤模具上各個節(jié)點在整個成形過程中的應(yīng)力應(yīng)變變化趨勢，對熱鍛模鍛壓全程進(jìn)行了綜合考慮。由于Marc功能強(qiáng)大，適于作為