【正文】 )實(shí)體造型。 (4)采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)過(guò)程能充分利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)良性能，最大限度地發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)潛力，最大限度地減少設(shè)計(jì)實(shí)施階段不必要的重復(fù)工作。 錘頭模型，由于模擬目的是研究坯料芯部能否鍛透，所以無(wú)需將整個(gè)棒料進(jìn)行鍛造，故建模時(shí)取坯料長(zhǎng)度為800mm，直徑315mm。添加時(shí)將Bottom Die刪去，因?yàn)橄到y(tǒng)默認(rèn)該模具不動(dòng)。將導(dǎo)入的錘頭旋轉(zhuǎn)180， 5； 6。坯料長(zhǎng)度：1000mm。最小單元格的邊長(zhǎng)約為12mm，其1/3約為4mm，為了使模擬結(jié)果更加準(zhǔn)確。全部參數(shù)設(shè)定完成后，點(diǎn)擊Database generation檢查參數(shù)是否完整。(a)(a)可以看出坯料在第2個(gè)道次破壞程度比第一道次大，表層金屬破壞主要集中在錘頭與坯料壓實(shí)后的兩側(cè)，這是由于錘頭下壓過(guò)程中將金屬擠出，金屬流動(dòng)時(shí)與錘頭發(fā)生摩擦導(dǎo)致。坯料芯部受到軸向的應(yīng)力，在相鄰兩個(gè)錘頭間的鼓形區(qū)和棱角處受到較大的拉應(yīng)力。坯料的變形量由內(nèi)到外逐漸增大，且在鍛造時(shí)，由于錘頭的變形帶為斜面，所以，當(dāng)錘頭的壓下量一定時(shí)，坯料的變形是隨送進(jìn)量的增多而逐漸增大到10mm。 實(shí)際生產(chǎn)中大鋼錠的斷面尺寸大，疏松、孔隙等缺陷多集中于鋼錠的中心區(qū)域，在鍛造過(guò)程中，可以改變鋼錠的鑄態(tài)組織，大的變形量，可以將這些缺陷減小或鍛合。 感謝在我困惑時(shí)無(wú)私給予我?guī)椭膭⑵麓T士和張健學(xué)長(zhǎng)。 參 考 文 獻(xiàn)1 羅迪等，1996，17（2）：8~92 趙建政，1997，（2）：13~153 王世章，1984,9：89~904 ,1998,19（4）：36~37 5 C. Tornberg. etal. Proceedings, First, Inteernational High Speed Steel Conference,1990：107 6 . Brooks , Industrial Heating ,1990,57(11)：46 7 邢曉東，2009（21）：50 8 ，2005（5）：15~17 9 ，2009（3）：40~41. 10 ，2010（5）：59~60 11 ，2003（4）：51~52 12 ，1989，（4）：39~40 13 ，1995，（2）：26~28 14 Pang Zhenxu，Li Congxin，Ruan and Control of High Speed Forging Hydraulic of shanghaijiaotong University，2000，34(10)：1400~1401 15 馬占山，李大為，2004,23（6）：44~46 16 Qin Dongchen， Qi Jianzhong，Lu optimization design for lower beam of Y32500B fourcolumn hydraulic of Mechanical Strength，2001，23（2）：246~248 17 田甜，2009，177（5）：67~69 18 杜海威，劉凱泉，2008，（3）：103~105 19 俞漢清，：機(jī)械工業(yè)出版社，2008,271~283 20 ，[學(xué)位論文]，天津：河北工業(yè)大學(xué)，2007。扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)功底，認(rèn)真的科研態(tài)度都給我留下了深刻的印象。而這一切，都要?dú)w功于韓老師的深切教誨與熱情鼓勵(lì)。結(jié) 論通過(guò)數(shù)值模擬的應(yīng)力應(yīng)變分析可以的到以下結(jié)論：(1)鍛造過(guò)程中，坯料表層受到較大的破壞和應(yīng)力應(yīng)變，而芯部的破壞和應(yīng)力應(yīng)變較小，且受到的破壞和應(yīng)力應(yīng)變隨壓下量的增大而增大。(a)第2道次的應(yīng)變等值線可以明顯的看出等值線的間距變小，一直到達(dá)芯部，表層的應(yīng)變量較芯部依舊很大，呈內(nèi)向外逐漸增大的趨勢(shì)，芯部的應(yīng)變值介于C和D兩條等值線之間。在坯料送進(jìn)的開(kāi)始階段，由于送進(jìn)量和壓下量都較小，三點(diǎn)的應(yīng)力值相差不大，但隨著送進(jìn)量的增加，三點(diǎn)的應(yīng)力增大且越靠近坯料表層受到的應(yīng)力越大。(b)(b)可以看出，隨著壓下量的增大，破壞增大，而且越是接近表面，金屬的破壞程度越大。（a）錘頭壓下量(b) 夾持器送進(jìn) (c) 夾持器旋轉(zhuǎn) 第1道次速度時(shí)間圖 （a）錘頭壓下量（b）夾持器送進(jìn)（c）夾持器旋轉(zhuǎn) 第2道次速度時(shí)間圖 5 模擬結(jié)果及分析 鍛透性根據(jù)上一章的前處理的參數(shù)，對(duì)該鍛造工藝進(jìn)行了模擬，并從鍛造后工件的破壞因子、等效應(yīng)變及等效應(yīng)力三個(gè)方面進(jìn)行分析，以此分析工件鍛造后的破壞狀況及鍛透性。由于坯料只要通過(guò)錘頭整形帶便達(dá)到要求尺寸，故模擬時(shí)無(wú)需全部鍛造，經(jīng)計(jì)算在第1道次中夾持器送進(jìn)10次時(shí)，坯料在整形帶的長(zhǎng)度大于65mm。終鍛溫度：960℃基本假設(shè)：(1)整個(gè)過(guò)程為恒溫，不考慮溫度效應(yīng)。(3)將導(dǎo)入的夾持器即Object 8沿Z軸旋轉(zhuǎn)180，再沿X正向移動(dòng)1050mm為了保證夾持器內(nèi)底與坯料接觸，在Interference中設(shè)定Object 8 與workpiece在X負(fù)方向接觸。將模型導(dǎo)入到DEFORM3D時(shí)，由于建模時(shí)不在一起，導(dǎo)入時(shí)位置還需調(diào)整。 (6)具有強(qiáng)大的數(shù)控加工能力。產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，更改越頻繁，則采用三維實(shí)體軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的優(yōu)越性越突出。特別是在板殼類問(wèn)題中，避免了單元間難以協(xié)調(diào)的困難[19]。為了避免數(shù)值上的困難，插值函數(shù)和求單元?jiǎng)偠汝嚨臄?shù)值積分是分開(kāi)進(jìn)行的。人們常采用拉格朗日乘子法、罰有限元法和雜交有限元。 DEFORM的功能(1)成形分析：①冷、溫、熱鍛的成形和熱傳導(dǎo)偶合分析,提供材料流動(dòng)、模具充填、成形載荷、模具應(yīng)力、纖維流向、缺陷形成和韌性破裂等信息；②豐富的材料數(shù)據(jù)庫(kù),包括各種鋼、鋁合金、鈦合金等,用戶還可自行輸入材料數(shù)據(jù)；③剛性、彈性和熱粘塑性材料模型,特別適用于大變形成形分析,彈塑性材料模型適用于分析殘余應(yīng)力和回彈問(wèn)題,燒結(jié)體材料模型適用于分析粉末冶金成形；④完整的成形設(shè)備模型可以分析液壓成形、錘上成形、螺旋壓力成形和機(jī)械壓力成形；⑤溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、損傷及其他場(chǎng)變量等值線的繪制使后處理簡(jiǎn)單明了。 DEFORM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)DEFORM不同于一般的有限元程序,它是專為金屬成形而設(shè)計(jì)的。 (5)精鍛機(jī)的宜人化。 (2)機(jī)電液一體化。⑤對(duì)高速下的換向沖擊可利用軟件來(lái)消除，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。早期的可編程控制器在功能上只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的邏輯控制，后來(lái)開(kāi)始采用微電子處理器作為可編程控制器的中央處理單元(CPU)，從而擴(kuò)大了控制器的功能，使其不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。但總的發(fā)展趨勢(shì)是高速化、智能化[14]。 奧地利GFM是世界知名的徑向鍛機(jī)生產(chǎn)公司，可生產(chǎn)3種類型的精鍛機(jī)：(1)機(jī)械傳動(dòng)的SX型：(2)液壓傳動(dòng)的PX型；(3)連續(xù)式SD型。在一次加熱中坯料總變形率的增加，也就提高了生產(chǎn)率和成材率。內(nèi)徑177。 本課題研究?jī)?nèi)容綜上所述，本文的研究以精鍛機(jī)結(jié)構(gòu)與高速鋼生產(chǎn)工藝相結(jié)合，主要通過(guò)DOFORM軟件對(duì)H13高速鋼鍛造過(guò)程變形的有限元仿真分析，得到坯料在鍛造變形中的應(yīng)力、應(yīng)變分布，來(lái)分析棒料芯部的變形，進(jìn)而分析該鍛造工藝是否能將坯料鍛透。一般來(lái)說(shuō)，仿真技術(shù)包括物理仿真和模型仿真。淬火后因內(nèi)部組織還保留一部分(約30%)殘余奧氏體沒(méi)有轉(zhuǎn)變成馬氏體，影響了高速鋼的性能。高速鋼鍛后從高溫空冷也會(huì)轉(zhuǎn)變馬氏體組織，組織應(yīng)力大而塑性低，很易開(kāi)裂。正因?yàn)閺较蝈懺齑嬖跍厣默F(xiàn)象，始鍛溫度與終鍛溫度差很小。上述方法各有其特點(diǎn)與優(yōu)越性，可以根據(jù)工具使用特點(diǎn)與操作掌握程度具體分析選用。用鍛造提高高速鋼的碳化物均勻度，能為熱處理創(chuàng)造有利條件，提高刀具使用壽命，在工具生產(chǎn)中具有重大作用。該技術(shù)由英國(guó)Osprey金屬公司首創(chuàng),所以又Osprey工藝[5]。鋼在熔煉之后,于高壓氣體霧化制取預(yù)合金高速鋼粉末,每一個(gè)粉末顆粒實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)微小的鋼錠。我國(guó)特殊鋼廠也多是用電弧爐冶煉高速鋼,生產(chǎn)大斷面材采用電渣重熔。目前已形成規(guī)模的企業(yè)有江蘇夭工實(shí)業(yè)公司、江蘇飛達(dá)集團(tuán)和河北冶金科技等單位。世界上生產(chǎn)高速鋼的著名企業(yè)有瑞典的ASSAB公司、法國(guó)的ERASTEEL公司、日本的HITACHI公司、德國(guó)的THYSSEN公司、美國(guó)的CRUCIBLE公司等,這些企業(yè)基本上都是專業(yè)化生產(chǎn)[3]。(3)%～%左右，而其他合金元素基本不變，已用于生產(chǎn)的有日本的SKH2R、SKH3R及我國(guó)的6W6Mo5Cr4V等。根據(jù)刀具專家的分析圖,在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái),高速鋼在刀具材料中的特殊地位不可能被其它刀具材料所取代[1]。 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 35 頁(yè) 共 36 頁(yè)1 緒論 高速鋼 高速鋼簡(jiǎn)介高速鋼又被稱為風(fēng)鋼或鋒鋼，