基于ANSYS-LS-DYNA的鋼管冷拔工藝有限元分析.pdf

1、本文針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中鋼管冷拔工藝出現(xiàn)的一些問題展開分析與研究。由于冷拔過程中金屬流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，是集幾何非線性、材料非線性和邊界非線性的相互耦合過程，目前對(duì)其變化仍然缺乏系統(tǒng)的研究，如橫裂、縱裂的最大應(yīng)力值、最佳模錐角等問題，筆者采用三維動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬可以更好地解決這一問題。 本文主要工作為：1．利用ANSYS/LS-DYNA軟件分別建立了空拔鋼管、短芯棒拔制和游動(dòng)芯棒拔制的三維有限元模型，并按實(shí)際情況進(jìn)行邊界處理和加載，動(dòng)態(tài)模擬鋼管的拔制過

2、程。彌補(bǔ)了大多學(xué)者簡化為二維問題得不足，更加貼近實(shí)際。2．從鋼管軸向、周向和徑向應(yīng)力分布規(guī)律分析三種拔制方式在實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)生如橫裂、縱裂和抖紋等問題成因，同時(shí)得到了任意時(shí)刻的場量分布，克服了許多學(xué)者將研究基于某一時(shí)刻的不足，為更好地解決生產(chǎn)問題提供依據(jù)。3．根據(jù)三種拔制方式的拔制力分布規(guī)律將拔制力分為了幾個(gè)階段。同時(shí)選取冷拔工藝中空拔鋼管利短芯棒拔制作了比較分析，得劍了拔制過程中的相同和不同之處，可為選取冷拔方式提供參考。4．工藝參數(shù)和

3、拔制力的關(guān)系以前很少有報(bào)道，本文通過空拔鋼管和短芯棒拔制的數(shù)值模擬，得到了摩擦系數(shù)、模錐角和壁厚的影響關(guān)系，所得結(jié)果可為冷拔工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。5．制定了游動(dòng)芯棒拔制合適的模錐角配合方案，從不同配模鋼管定徑帶軸向最大拉應(yīng)力分布、不同配模對(duì)拔制力的影響和不同配模芯頭與外模相對(duì)位置分布展開了討論，得到了最佳模錐角配合參數(shù)?？蔀閷?shí)際生產(chǎn)作指導(dǎo)。 本文利用ANSYS/LS-DYNA軟件非線性分析技術(shù)，分析了鋼管拉拔過程產(chǎn)生如橫裂、縱裂等問題的