圆柱形坯料摆动辗压接触区域压力分布的有限元分析.pdfVIP

; 锻压机械 -0 %%’ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 圆柱形坯料摆动辗压接触区域压力分布的有限元分析 *%%)’ 济南市 山东工业大学 王广春 黄晓慧 赵国群 摘要 建立了圆柱形坯料摆动辗压有限元数值分析的力学模型，计算并给出了圆柱形坯料辗压时接触 区域表面和底面的径向和周向压力分布。 关键词 摆动辗压 压力分布 有限元 柱形坯料 中图分类号 +,-’) . ’/ - ! 引言 $ （，，） （） # ! 9 ! ( 摆动辗压成形工艺与常规的金属成形工艺相 ! 式中：———每转进给量。 $ 比，其突出的优点是：省力，仅为常规成形工艺的’0 本文采用八节点六面体等参元对圆柱形坯料进 * 1 ’0 % 。主要原因是，模具与坯料之间的局部接触 行力学模型的离散化，并且对变形复杂的坯料心部 加载条件和接触表面近似于滚动的摩擦状态。接触 进行了局部网格加密。如图’所示，坯料离散成 面上的压力分布情况一方面决定了摆辗变形总压力 ’ :# 单元和 ;: 个节 的大小，另一方面也决定着合力作用点的位置，而合 点，单元和节点总数可根 力作用点的位置则直接影响着摆头扭矩的大小。由 据实际需要来调整。根据 于摆辗力和摆头扭矩是该工艺的两个最重要的力能 辗压实际条件和方便有限 参数，因此，摆动辗压接触区域的压力分布一直受到 元计算，坯料底面施加轴 国内外学者的高度重视，并采用多种方法对其进行 ［］ 向和切向约束。接触区域 测定’ 。文献［］将摆动辗压简化成楔形块镦粗，利 图 摆辗过程中圆柱形坯料网 锥形上模作用于坯料的法 用有限差分法对摆动辗压接触区域的压力分布进行 ’ 向速度根据摆辗工艺参数自动施加，摩擦边界条件 了数值求解，计算结果有一定的参考价值。文献［］ - 采用有限元法给出了环形坯料辗压变形接触区域的 由下式按反正切摩擦模型处理： 压力分布。本文采用自行开发的软件，对典型的圆 ( ’ () () （）