上封头碾压成形模拟初步上海重型机器厂上海交通大学贺小明2023年9月
边界条件分五次压下,压下量分别为150mm、200mm、150mm、150mm、150mm。只计算传热和变形。坯料始锻温度1200℃;环境温度40℃。按两火进行模拟,第二层后加热到1200℃。上模压下速度25mm/s,每计算步压下量10mm坯料材料为DIN-16CrMo4摩擦系数0.3,接触导热系数1,对流换热系数0.02
边界条件坯料网格2万,且对上模压下区域进行网格局部细化前四层每一层上模转12次,每次转过15°,第五层按照十字形压下。期望目的:坯料和模具接触位置温度变化,碾压后零件尺寸
第一层压下后温度分布第1层完毕后,最低温度1050℃.
第二层压下后温度分布
第二层压下后温度分布第2层完毕后,最低温度920℃.温度较低,加热到1200℃
第三层压下后温度分布第3层完毕后,最低温度1040℃.
第四层压下后温度分布第4层完毕后,最低温度980℃.
原方案第五层连续旋转造成歪扭
第五层采用十字形压下外形改善!
第五层压下后温度分布第5层完毕后,大部分区域为1000℃,最低温度890℃.
碾压完毕后坯料外径与高度外径5104mm总高度1465mm内部高度564mm期望尺寸:外径5060mm总高度1355mm内部高度500mm51041465564满足加工要求
一火模拟旳载荷分析第1层最大载荷150MN第2层最大载荷256MN第3层最大载荷535MN第4层最大载荷882MN第5层最大载荷947MN
两火模拟旳载荷分析新压机最大载荷165MN,模拟用材料不是A508-III,载荷大小不真实,但可预见载荷变化趋势。第1层第2层第3层第4层第5层第1层最大载荷150MN第2层最大载荷195MN第3层最大载荷80MN第4层最大载荷150MN第5层最大载荷222MN
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