机械设计制造及其自动化毕业论文-大型汽轮机转子锻件凹面板楼盘镦粗工序研究

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1、摘要目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1概述11.2大型汽轮机转子的制造概况21.2.1国内外大型汽轮机转子生产研究状况21.2.2转子生产过程重要工序31.2.3300MW汽轮机低压转子锻件锻造工艺过程41.3大型锻件镦粗工艺概况41.3.1镦粗基本概念51.3.2几种镦粗理论概述51.4本文主要内容82镦粗力学分析及镦粗新工艺92.1非均匀镦粗金属流动原理92.2普通平板间镦粗圆柱体的新理论102.2.1基本假设102.2.2刚塑性力学模型的拉应力理论112.2.3静水应力区力学模型的切应力理论132.2.4结论132.3

2、凹面板漏盘圆柱体镦粗的力学模型142.3.1提出新力学模型的依据142.3.2力学模型与分析142.3.3几何参数的数学关系163基于有限元软件DEFORM的数值模拟基本理论173.1刚粘塑性有限元基本理论173.1.1刚粘塑性材料的基本假设173.1.2塑性力学基本方程173.1.3刚粘塑性有限元的变分原理183.1.4刚粘塑性有限元求解过程193.2有限元软件DEFORM简介193.2.1有限元软件DEFORM概述193.2.2DEFORM-3D系统模块193.2.3DEFORM-3D的主要功能204凹面板漏盘圆柱体镦粗的数值模拟

3、214.1建立锻件毛坯、镦粗板几何模型2154摘要4.2前处理及数据准备224.3后处理及数据分析244.3.1普通平板圆柱体镦粗数值模拟244.3.2凹面板漏盘圆柱体镦粗数值模拟285总结与展望525.1本文的结论525.2本文的不足525.3展望52致谢53参考文献5454摘要摘要大型汽轮机转子性能虽然受炼钢、锻造和热处理等技术水平的综合影响，但锻造环节有着重要的作用。为了获得优质锻件，必须通过锻造工艺来消除或者减少缺陷。镦粗是大型锻件锻造工艺中的重要工序，镦粗、拔长可以有效打碎钢锭的铸造树枝晶组织，反复进行镦粗和拔长可以破碎合金

4、工具钢中的碳化物，并使其均匀分布，提高锻件的力学性能和减小力学性能的异向性。关于镦粗工艺理论，刘助柏的普通平板圆柱体镦粗理论存在不足，本文提出凹面板漏盘圆柱体镦粗模型，并进行力学分析。本文以300MW大型汽轮机转子为研究对象，运用有限元软件DEFORM，对不同的几何、工艺参数进行了数值模拟，分析了不同的几何、工艺参数对锻件内部应力应变状况的影响，并对相关参数进行了比较优化分析，选取下面较合理的参数：凹面板球半径SR=7500mm、漏盘孔口倒圆角半径r=60mm、漏盘孔与钳把间隙量x=120mm、上镦粗板压下速度=7mm/s。关键词：大

5、型锻件；汽轮机转子；镦粗；数值模拟54ABSTRACTABSTRACTTheperformanceofheavysteamturbinerotorsisaffectedbythetechnologyofsteel-making,forging,andheattreating,amongwhichforgingplaysanimportantrole.Inordertoattainforgingsoffinequality,wemustreduceoreliminatedeficitsexistinginforgingcraftwork

6、.Upsettingisavitalprocessinheavyforgingcraftwork.Throughrepeatedupsettingandstretchingswaging,interdendriticstructureiningot,andcarbonizationinalloytoolsteelcanbeeffectivelyknapped.Throughthoseprocess,carbonizationcanbeuniformlydistributed,mechanicalpropertyimprovedanda

7、nisotropyofmechanicalpropertyreduced.TherearedeficitsinMr.LiuZhubai’scommonflatcylinderupsettingtheorywhenitcomestoupsettingcraftworks.Inthispaper,theconcavecylinderupsettingmodeisproposedandmechanicalanalysisismade.Thispaperstudies300MWsteamturbinerotor,usesDEFORMsoftw

8、areinnumericalsimulationamongdifferentgeometryandcraftparameter.Throughtheanalysisoftheinfluencetowardstheupse