冶金温压成形过程的有限元分析.pdfVIP

工業加熟

2023年第52卷第7期

Vol.52No.72023INDUSTRIALHEATING

D0I:10.3969/j.issn.1002-1639.2023.07.009

冶金温压成形过程的有限元分析

孙健，韦源源

（1.江海职业技术学院机电汽车学院，江苏扬州225101；

2.扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127)

摘要：为了生产出密度更高、性能更好的治金零件，提出冶金温压成形过程的有限元分析。先确立冶金温压成形制造平台整体结构，

包括物流、能量流、信息流三个子系统；然后探究温压成形过程中的关键技术，综合分析润滑剂的选取要素，确保有限元分析过程不

受制造工艺因素影响。为减少摩擦力的影响，利用牛顿定律构建颗粒接触模型，描述颗粒间运动过程，以减少摩擦。最后分别从温

度场和电磁场两个角度研究温压过程中产生的热效应，通过拉格朗日算法建立热一机耦合有限元模型，该模型在满足能量守恒的基

础上描述出整体增量应变和材料应变。有限元分析结果表明，零件的压坏密度与半径大小无关，但温度越高、摩擦因数越低，密度分

布越均匀，生产的零件质量越好。

关键词：冶金温压成形；有限元分析；拉格朗日算法；能量守恒；热效应

中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1002-1639(2023)07-0041-05

FiniteElementAnalysisofMetallurgicalWarmCompactionProcess

SUNJian,WEIYuanyuan?

(1.InstituteofElectromechanicalAutomobile,JianghaiPolytechnicCollege,Yangzhou225101,China;

2.SchoolofMechanicalEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225127,China)

Abstract:Inordertoproducemetallurgicalpartswithhigherdensityandbetterperformance,afiniteelementanalysisofmetallurgicalwarm

pressformingprocessisproposed.Firstestablishtheoverallstructureofthemetallurgicalwarmpressformingmanufacturingplatform,inclu-

dingthreesubsystemsoflogistics,energyflowandinformationflow;thenexplorethekeytechnologiesinthewarmpressformingprocess,

comprehensivelyanalyzetheselectionfactorsoflubricants,andensurethatthefiniteelementanalysisprocessisnotffectedbymanufacturing

Processfactors.Inordertoreducetheinfluenceoffriction,aparticlecontactmodelisconstructedusingNewtonslawtodescribethemotion

processbetweenparticlestoreducefriction.Finally,thethermaleffectgeneratedintheprocessoftemperatureandpressureisstud