氧枪喷头底部毛坯精化及成形工艺控制

摘要

本文以氧枪喷头底部成形为研究对象，在前期实验工作的基础上，通过物理模拟和数值模拟相结合的方法，研究变形过程中模具结构对金属流动的影响，以便解决金属充型均匀性问题，对此类零件的成形工艺进行合理的优化，以达到更加节约材料、改善微观组织、提高内在质量，降低生产成本的目的。
　　首先，根据数值模拟分析的需要，建立模具及坯料的刚塑性有限元模型，并对模拟中坯料网格的划分、材料性能的施加、摩擦边界条件的定义以及运动速度的选取等关键问题进行了分析，为模拟过程的顺利进行打下基础。
　　用有限元数值模拟的方法，对氧枪喷头底部挤压成形过程进行了三维数值模拟。讨论了坯料大小及模具结构参数等对变形过程中等效应变、等效应力的影响，确定了合理的工艺参数，优化了零件的成形工艺，改进了模具结构。模拟结果显示：在坯料直径为φ380mm，变形温度为850℃以及在凹模底部垫加小锥台修整凸台时，有利于获得满足尺寸要求的零件。
　　在数值模拟分析结果的基础上，进一步优化了氧枪喷头底座成形的工艺方案，并按照此工艺进行了生产试制。实验结果表明：采用优化后的工艺生产该零件，有效提高了材料利用率，零件内部组织性能得到了改善。
　　经过小批量生产后，挤压凸模表面没有出现明显的裂纹，与根据以前工艺所设计的模具相比，显著提高了使用寿命。

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主要符号表

第一章 绪论

1.1 课题的研究目的及意义

1.2 相关情况综述

1.3 课题的主要工作

第二章 氧枪喷头底部成形工艺优化及模具设计

2.1 前期实验工作

2.2 成形工艺优化

2.3 模具设计

2.4 零件生产试验

2.5 小结

第三章 氧枪喷头底部挤压成形的数值模拟

3.1 有限元模拟软件DEFORM-3D

3.2 数值模拟中关键技术的处理

3.3 影响金属流动的因素

3.4 挤压成形的数值模拟

3.5 小结

第四章 氧枪喷头底部成形实验

4.1 引言

4.2 工艺方案

4.3 实验准备条件

4.4 实验过程

4.5 实验结果及分析

4.6 小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文:

致谢