大型空心锻件锻造过程中的数值模拟

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1、隶。初大·粤硕士学位论文大型空心锻件锻造过程中的数值模拟专业名称：挝料加王王翟研究生姓名：盛些叠导师姓名：直鳇韭王主东南大学材料科学与工程学院2014年2月TheSimulationofFo玛ingProcessforHea、哕H0110wForgingsVADissertationSubmittedtoSoutheastUniVersityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXIANY．e一1eiSuDerVisedbV3UDerVlSeQDVProfessorG

2、AOJin—z11angCollegeofMaterialsScienceandEngineeringSoutheastUniVers埘Febru哪2014学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：迭些勉日期研究生签名：

3、匦堂趁日期关于学位论文使用授权的说明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。一繇妇新签研飙摘要核反应堆主管道进出口接管作为核岛重要传输部件，其锻造质量直接关系到核电站的运行安全。本文以核反应堆主管道接管

4、锻件为研究对象，以DEFO刚．3D为分析软件建立了芯轴拔长的数值模型，分别从金属塑性变形规律、内孔畸变率以及锻件内部的应力场、应变场等方面，研究了锻造工艺参数、切向锻造工艺以及砧形对锻件质量的影响规律，以期获得合理的虚拟锻造方案，对实际生产过程具有重要的指导意义。锻造工艺参数对锻件质量的影响规律表明：合理的压下量与进给量能增大主变形区域变形的均匀程度，提高锻件的拔长效率，并使主变形区域受到较大的三向压应力；接砧角与接砧量分别决定着锻件切向和轴向相邻工步过渡区域变形与应力状态的合理性，接砧角和接砧量过大或过小，会使相

5、邻工步的变形区域出现重叠或间隔，从而导致锻件整体变形的不均匀。在芯轴拔长切向锻造过程中，发现不同的翻转锻造工艺对锻件横截面变形的均匀性有不同的影响。双压翻转工艺能够增大横截面的变形程度，但其等效应变沿切向波动性较大，而且内孔畸变程度较大；900翻转工艺沿径向变形不均匀，大变形区域集中在锻件外表面，使得变形端面呈凹面状；顺序翻转工艺下横截面平均等效应变较小，但变形最为均匀，端面最为平整。通过选用不同砧角V形砧，研究表明砧形能够影响变形区域金属的流动状态与应力状态，合理的上砧形状能够提高锻件的拔长效率，改变锻件内孔壁区

6、域的应力状态，并增大内孔壁区域的变形量，使其具有良好的综合力学性能。本文的模拟结果可以为大型空心锻件锻造工艺的制定提供理论依据，可以对锻造过程中的经验参数进行优化，更好地指导大型空心锻件的生产。关键词：大型空心锻件：芯轴拔长；工艺参数；锻造工艺；砧形。AbStraCtJointpipeusedinnuclearpowerreactormainpipeisainlponanttransmissionpart，nsfo唱ingqualitiesisrel砷edtothesafetyofthenuclearpowerst

7、ation．71111enumericalmodelofmandreldrawingwasbuiltbaseonDEFORM．3DaccordingtotheactualfomlingprocessofJointpipe．TheprocessofheaVyhollowfo唱ingmandreldrawingwassimulated丘lomtheaspectofflowlawinmetalplasticdefomlation，distonionratioofinnerholeandthestressfield，str

8、ainfieldofmetal．Researchtheinnuencelawofforgingquali母whenusedi仃-erentprocessparameters，fo唱ingprocessalongtangentialdirectionandanVilshape．TheactualproductionprocesswouldimproVewith