雙圓臺(tái)抽油桿模鍛工藝及其有限元模擬.pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)外制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，節(jié)能環(huán)保、精密、高效成形技術(shù)已成為當(dāng)今塑性加工領(lǐng)域重點(diǎn)研究和發(fā)展的方向之一。以精鍛工藝來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工成形工藝，可達(dá)到節(jié)省能源和原材料、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本的目的。抽油桿是機(jī)械采油中連接抽油機(jī)和抽油泵的關(guān)鍵動(dòng)力部件。隨著石油開(kāi)采業(yè)的迅速發(fā)展，抽油桿品種日益增多，但其模具仍采用以經(jīng)驗(yàn)為主的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，制約了成形工藝的應(yīng)用，顯然難以滿足當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)的要求。就抽油桿精鍛而言，特別是雙圓臺(tái)抽油桿，其幾何形

2、狀復(fù)雜，影響因素多，成形難度大，成形規(guī)律的研究比較薄弱。針對(duì)目前我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，開(kāi)展抽油桿精鍛工藝研究，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、有限元方法及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等學(xué)科的迅猛發(fā)展，基于數(shù)值模擬的計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)在金屬塑性成形領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了金屬成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)仿真。應(yīng)用三維有限元數(shù)值模擬技術(shù)研究精鍛成形工藝，可以獲得變形過(guò)程所需的載荷，獲得金屬流動(dòng)規(guī)律和工件內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變分布等，是工藝和模具設(shè)計(jì)

3、的有力工具。對(duì)于企業(yè)，能否深入應(yīng)用CAE技術(shù)成為影響生產(chǎn)效率和成本的一個(gè)重要因素。近年來(lái)，以數(shù)值模擬等先進(jìn)方法解決工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題已成為金屬塑性成形技術(shù)的發(fā)展方向。 本文采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)雙圓臺(tái)抽油桿精鍛成形工藝及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)抽油桿鐓鍛工藝的分析，并采用剛粘塑性材料模型與有限元耦合的方法，運(yùn)用有限元分析軟件DEFORM-3D對(duì)雙圓臺(tái)抽油桿的成形過(guò)程進(jìn)行了模擬，獲得了成形過(guò)程中的內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變