基于ANSYS的大型鋁擠壓機(jī)擠壓筒的強(qiáng)度研究.pdf

1、擠壓加工是使金屬處于三向壓應(yīng)力的狀態(tài)而產(chǎn)生塑性變形的加工方法?，F(xiàn)代化社會(huì)需要大量的大型薄壁、寬幅、高精度、復(fù)雜斷面的鋁合金型材，所以大型鋁材擠壓機(jī)是國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的一種急需。穿孔系統(tǒng)決定著擠壓機(jī)所擠壓制品的質(zhì)量，擠壓筒是穿孔系統(tǒng)的主要部件。其結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度影響著生產(chǎn)效率、擠壓產(chǎn)品的精度、機(jī)器性能等。擠壓筒的研究對(duì)進(jìn)一步提高擠壓管材、空心型材的性能有十分重要的意義。擠壓筒通常在高溫、高壓、高摩擦的惡劣條件下工作，經(jīng)常發(fā)生開裂。由于大型擠壓筒的正確

2、設(shè)計(jì)與制造技術(shù)問題一直沒有得到很好的解決，為了提高擠壓筒的強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命，應(yīng)對(duì)擠壓筒的受力、變形狀況和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行科學(xué)的分析研究。 本文以擠壓筒為研究對(duì)象，綜合采用數(shù)值模擬和物理模擬方法。首先運(yùn)用大型有限元ANSYS軟件三維建模，采用有限元分析方法，對(duì)擠壓筒進(jìn)行靜力學(xué)分析，接觸非線性分析；接著系統(tǒng)研究了組合式擠壓筒在僅受預(yù)緊力狀態(tài)下的變形和應(yīng)力分布狀態(tài)，又對(duì)擠壓筒在預(yù)緊力與工作載荷共同作用下的變形、應(yīng)力分布狀態(tài)做出了系統(tǒng)的

3、研究。在此基礎(chǔ)上，由于擠壓筒處于高溫和高壓的工況，對(duì)擠壓筒做耦合狀態(tài)下的力一熱有限元分析，得出其受力規(guī)律，為擠壓簡(jiǎn)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 在材料選擇上，采用專項(xiàng)研制的4Cr5MoSiVl(H13)優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼，其韌性、耐磨性都比通常使用的3Cr2W8V鋼明顯提高，使用壽命可提高2倍到3倍。 本文的研究成果可以為擠壓筒設(shè)計(jì)、優(yōu)化和模型的建立提供技術(shù)幫助，對(duì)于完善型材擠壓設(shè)計(jì)理論具有指導(dǎo)意義。大型擠壓機(jī)在研制中采用了本文的研究