基于Deform的椭圆形封头热冲压成形有限元分析及优化

发布时间：2025-06-27 00:25

　　 针对椭圆形封头热冲压成形过程中封头局部厚度出现减薄、增厚等问题,采用Deform软件对椭圆形封头热冲压成形过程进行三维有限元分析,得到不同温度下封头的等效应力、等效应变和厚度沿坯料半径的分布情况,并依据GB/T 150.3—2011对封头厚度进行计算,得出制造封头最优的载荷力和工作环境温度参数。最后,利用4500 t封头液压机进行冲压制造,得到的封头的厚度分布与模拟结果基本一致。结果表明:在热冲压成形过程中,在坯料半径150～300 mm处的封头的等效应力、等效应变出现急剧变化,成形后的最大变化值位于直边段部位,此处受力最为薄弱。对于S30403不锈钢板材,当坯料温度为1000℃时,成形后椭圆形封头厚度的变化最为理想,封头质量较好。

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【部分图文】：

图1 椭圆形封头结构尺寸图

椭圆形封头大多使用在介质压力为中低压的工作环境中[7],在热冲压成形中,上模采用椭圆形冲头、下模采用漏模,漏模内边为倒角状,坯料采用圆形坯料。本次模拟对该公司气液分离器下封头进行研究,图1为其结构尺寸图。选用的坯料尺寸为Φ950mm×16mm,封头成形后内径为800mm、直....

图2 椭圆形封头热冲压三维模型

图1椭圆形封头结构尺寸图图3模型网格划分

图3 模型网格划分

图2椭圆形封头热冲压三维模型2椭圆形封头有限元分析

图4 不同热冲压时期的时椭圆形封头的等效应力分布

在热冲压成形过程中,坯料会出现局部厚度减薄或增厚的现象,根据材料的力学性质,减薄处最大的地方其受力也最为薄弱。如图6a所示,热冲压前期,坯料的中心处厚度开始减薄,此时中心处厚度减薄为15.5mm。热冲压中期,坯料的中心处外围厚度减薄量逐渐增大,同时坯料周边厚度开始增加,此时厚度....

本文编号：4053508