星形套冷擠壓成形有限元法研究及模具優(yōu)化與疲勞分析.pdf

1、本文首先比較全面的介紹了塑性成形有限元法的基本原理，對(duì)彈塑性材料本構(gòu)模型，熱傳導(dǎo)分析，熱應(yīng)力分析，熱機(jī)耦合分析，有限元接觸問(wèn)題，有限元網(wǎng)格重化分等的原理和分析方法做了較全面的介紹。 對(duì)工件和模具建立彈塑性有限元模型，使用準(zhǔn)靜態(tài)的熱機(jī)耦合分析，綜合考慮各種熱效應(yīng)的影響，對(duì)星形套冷擠壓成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值仿真，較好的模擬出了工件的整個(gè)成形過(guò)程，得出了工件和模具的應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力曲線(xiàn)，模擬出了工件成形后的彈性回復(fù)和得出了殘余應(yīng)力的分布

2、。 研究分析了材料模型、網(wǎng)格尺寸、摩擦系數(shù)對(duì)成形過(guò)程仿真的影響：分析了工件成形后彈性回復(fù)對(duì)工件尺寸精度的影響；工件成形后的殘余應(yīng)力分布，以及網(wǎng)格重畫(huà)對(duì)單元體積的影響；比較了采用均布載荷和采用非線(xiàn)性分析模具應(yīng)力場(chǎng)的差異。 分析了模具應(yīng)力分布，找到了模具應(yīng)力集中的位置，找出了工件提前破壞的原因，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，改進(jìn)了模具的結(jié)構(gòu);對(duì)改進(jìn)后的模具和工件進(jìn)行有限元分析，分析結(jié)果和實(shí)際情況符合良好，改進(jìn)后的模具使用壽命有顯著

3、的提高。 比較全面的介紹了疲勞破壞分析的基本理論，詳細(xì)的闡述了局部應(yīng)變法、疲勞裂紋擴(kuò)展法的原理和壽命預(yù)測(cè)方法。采用線(xiàn)彈性有限元模型對(duì)結(jié)構(gòu)重新建模，將結(jié)果導(dǎo)入MSC．Fatigue，根據(jù)模具有限元危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力變化曲線(xiàn)作為載荷一時(shí)間歷程曲線(xiàn)，采用應(yīng)變壽命法對(duì)模具使用壽命進(jìn)行了疲勞壽命預(yù)測(cè)，并采用裂紋擴(kuò)展方法對(duì)疲勞壽命進(jìn)行了研究。預(yù)測(cè)壽命與實(shí)際使用壽命基本相符。 研究了成形過(guò)程仿真中存在的問(wèn)題，各種疲勞分析方法在模具疲勞壽命分