基于ANSYS-LS-DYNA的鋼管冷拔工藝有限元分析.pdf

1、本文針對實(shí)際生產(chǎn)中鋼管冷拔工藝出現(xiàn)的一些問題展開分析與研究。由于冷拔過程中金屬流動規(guī)律復(fù)雜，是集幾何非線性、材料非線性和邊界非線性的相互耦合過程，目前對其變化仍然缺乏系統(tǒng)的研究，如橫裂、縱裂的最大應(yīng)力值、最佳模錐角等問題，筆者采用三維動態(tài)數(shù)值模擬可以更好地解決這一問題。 本文主要工作為：1．利用ANSYS/LS-DYNA軟件分別建立了空拔鋼管、短芯棒拔制和游動芯棒拔制的三維有限元模型，并按實(shí)際情況進(jìn)行邊界處理和加載，動態(tài)模擬鋼管的拔制過

2、程。彌補(bǔ)了大多學(xué)者簡化為二維問題得不足，更加貼近實(shí)際。2．從鋼管軸向、周向和徑向應(yīng)力分布規(guī)律分析三種拔制方式在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生如橫裂、縱裂和抖紋等問題成因，同時得到了任意時刻的場量分布，克服了許多學(xué)者將研究基于某一時刻的不足，為更好地解決生產(chǎn)問題提供依據(jù)。3．根據(jù)三種拔制方式的拔制力分布規(guī)律將拔制力分為了幾個階段。同時選取冷拔工藝中空拔鋼管利短芯棒拔制作了比較分析，得劍了拔制過程中的相同和不同之處，可為選取冷拔方式提供參考。4．工藝參數(shù)和

3、拔制力的關(guān)系以前很少有報道，本文通過空拔鋼管和短芯棒拔制的數(shù)值模擬，得到了摩擦系數(shù)、模錐角和壁厚的影響關(guān)系，所得結(jié)果可為冷拔工藝優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。5．制定了游動芯棒拔制合適的模錐角配合方案，從不同配模鋼管定徑帶軸向最大拉應(yīng)力分布、不同配模對拔制力的影響和不同配模芯頭與外模相對位置分布展開了討論，得到了最佳模錐角配合參數(shù)。可為實(shí)際生產(chǎn)作指導(dǎo)。 本文利用ANSYS/LS-DYNA軟件非線性分析技術(shù)，分析了鋼管拉拔過程產(chǎn)生如橫裂、縱裂等問題的