DEFORM-3D镁合金管材超高压静液挤压成形数值仿真研究

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摘要本文需要建立镁合金管材超高压静液挤压成形数值仿真模型，并通过分析数值仿真的结果，研究变形温度、模具结构等因素对应力分布、温度变化等的影响规律。首先，设计了镁合金管材静液挤压模具，采用组合式模具，并对模具强度进行了校核。然后建立了镁合金管材静液挤压模具的三维模型，使用有限元软件DEFORM-3D进行仿真，得到不同变形温度、模芯角度下的挤压力、等效应力、等效应变和温度分布。最后，分析其受影响的规律，并得到了挤压效果较好的变形温度和模芯角度。43196

毕业论文关键词镁合金静液挤压有限元数值仿真

毕业设计说明书外文摘要

Title Magnesium alloy tube ultra-high pressure hydrostatic extrusion numerical simulation research

Abstract

In this paper, we need to establish a numerical simulation model of high hydrostatic pressure hydrostatic extrusion for magnesium alloy pipes. And by analyzing the results of numerical simulation, the influence of deformation temperature and die structure on the stress distribution, temperature change and so on are studied. Firstly, the magnesium alloy tube die was designed, used the sectional die, and the strength of the die was checked. Then established the three-dimensional model of magnesium alloy tube hydrostatic extrusion, used the finite element software DEFORM-3D to simulate, and got the equivalent stress, equivalent strain and temperature distribution under different deformation temperature and mold core angle. Finally, analyzed the influence rule, and got the deformation temperature and mold core angle with better extrusion effect.

Keywords magnesium alloy hydrostatic extrusion finite element numerical simulation

1 绪论. 1

1.1 选题背景 1

1.2 镁合金发展现状 1

1.2.1 镁合金特点与应用 1

1.2.2 镁合金塑性加工技术与变形镁合金 2

1.3 静液挤压技术 3

1.3.1 静液挤压技术原理与特点 3

1.3.2 静液挤压国内外研究现状 4

1.4 课题研究内容与思路 5

2 挤压模具设计 7

2.1 模具设计要求 7

2.2 模具设计方案 7

2.3 模具结构尺寸设计 9

2.4 模具材料选择 10

2.5 模具强度校核 10

3 数值仿真 12

3.1 软件简介 12

3.2 仿真过程12

3.2.1 导入模型12

3.2.2 材料模型13

3.2.3 网格划分14

3.2.4 定义边界条件、运动参数14

3.2.5 定义接触关系、生成文件15

3.3 温度对挤压过程的影响16

3.3.1 挤压力分析17

3.3.2 等效应力分析19

3.3.3 等效应变分析20

3.3.4 温度分析21

3.4 模具结构对挤压过程的影响23

3.4.1 挤压力分析24

3.4.2 等效应力分析25

3.4.3 等效应变分析27

3.4.4 温度分析 28

结论 31

致谢 33

参考文献34

1 绪论

1.1 选题背景

随着工业化不断发展和科学技术的进步，自然资源的消耗增长迅速。一些矿产资源日渐减少，而矿产资源的总储量是有限的。镁是自然界中储量最丰富的元素之一，位居常用金属的第3位，在地壳中的含量约为2.35％[1]，主要存在于一些矿藏中。因此，在资源飞速消耗的现代社会，加大对镁合金材料的研究力度有很大的实际应用价值。