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数值模拟技术在锻打毛坯生产中的应用
- 2020-04-18-

  锻打毛坯在热状态下发生相当复杂的塑性变形,质量要求很高,生产前需要大量的人力物力,前期投入很大产品报废将会带来相当大的经济损失。

  传统的理论已经无法对锻件塑性变形过程的应力、应变场作出相应的分析,进而也就无法有效地对锻造缺陷进行控制,随之物理模拟成为一种研究锻造过程变形的有效方法,但是大型锻件的重量和尺寸都很大,所以不可能对某一大锻件按照实际比例进行相同尺寸的物理模拟,如果不按原始尺寸进行模拟,得出来的结果和现实生产会有较大的误差,就没法准确的指导生产,而且物理实验只着重于工艺过程中某一阶段的结果,无法了解整体的工艺过程,因此物理模拟在大型锻打毛坯模拟方面存在很大的局限性,进而也局限了物理模拟的应用范围。

  随着有限元数值分析方法的发展成熟以及计算机的速度发展,数值计算方法在各行各业中应用也日益得到普及,也广泛的应用在材料塑性成型过程中的工艺模拟研究中。应用计算机对金属塑性成型进行模拟,不但解决了物理模拟花费资金大,研发周期长的缺点,还能够周全了解金属的流动状况为生产工艺提供稳定的理论参考,在优化工艺过程、产品质量的增加、研发周期的缩短、减低生产成本和增加生产效率,通过建立相应的数学模型,可以对大型锻件进行同比例的模拟,运用计算机进行工艺的全工程分析,通过图形数据反映出大型锻件在锻造变形过程中的应力、应变状态,以及存在的可能性缺陷,进而优化工艺参数,这样不但节省了大量的人力、物力,还可以获得锻造过程中锻件的应应变、载荷等参数,可以真实地展现金属的流动状况,为锻打毛坯的生产提供一定的指导,增加了产品的合格率和企业的经济效益,以有限元为基础的数值模拟方法,在实际生产中发挥越来越重要的作用。

锻打毛坯