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铅黄铜C3771截止阀成形工艺优化研究_张会.pdf

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铸造技术Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．１２ ·２０７１·ＦＯＵＮＤＲＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ．２０１１ 铅黄铜Ｃ３７７１截止阀成形工艺优化研究 张会 （陕西理工学院材料学院，陕西汉中７２３００３） 摘要：模拟铅黄铜Ｃ３７７１锻压和挤压工艺截止阀成形过程，得到锻压和挤压的工艺参数对铅黄铜Ｃ３７７１变形区的应变分布、 等效应力分布和冲压载荷的影响规律。结果显示，从载荷分布分析，挤压工艺所用设备较锻压工艺设备的寿命长；．从等效应 变来看，挤压模存在应力集中现象；锻压工艺成形时全局流体速率矢量分布较为均为，而挤压工艺成形时的全局流体速率分 布不均匀，法兰部位和气门嘴部位的全局流体速率要大于其余部位，气门嘴部位型腔不易充填。 关键词：铅黄铜Ｃ３７７１截止阀；锻压；挤压 中图分类号：ＴＧ３１；ＴＧ３７文献标识码：Ａ文章编号：１０００－８３６５（２０１１）１２－１７０２－０４ ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＣ３７７１Ｐｂ－ｂｒａｓｓＤｉｅＦｏｒｇｅｄＳｔｏｐＶａｌｖｅ ＺＨＡＮＧＨｕｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｚｈｏｎｇ７２３００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒＣ３７７１Ｐｂ－ｂｒａｓｓｓｔｏｐｖａｌｖｅｂｙｅｘｔｒｕｓｉｏｎａｎｄｆｏｒｇｉｎｇｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｏｒｇｉｎｇｏｒ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔｒａｉｎａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｌｏａｄａｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｚｏｎｅｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｆｒｏｍｌｏａｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈａｓａ ｌｏｎｇｅｒｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆｆｏｒｇｉｎｇ；ｆｒｏｍｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒａｉｎａｎａｌｙｓｉｓ，ａｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｅｘｉｓｔｓ ｉｎｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅ；ｔｈｅｆｌｕｉｄｖｅｌｏｃｉｔｙｖｅｃｔｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｍｏｌｄｉｓｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍｉｎｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ ｔｈａｎｔｈａｔｉｎｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｌｏｃａｌｍｅｔａｌｆｌｕｉｄｒａｔｅａｔｆｌａｎｇｅａｎｄｍｏｕｔｈ ｐａｒｔｓｏｆｖａｌｖｅｉｓｆａｓｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｒｅｓｔｐａｒｔｓ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｔｍｏｕｔｈｐａｒｔｉｓｎｏｔｅａｓｙｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃ３７７１Ｐｂ－ｂｒａｓｓｓｔｏｐｖａｌｖｅ；Ｆｏｒｇｉｎｇ；Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ 截止阀系分体式空调器的重要部件，如图１所示，起析优化，达到降低锻件的成本、提高产品合格率的目的。 到室外机与室内机的相连、关闭或开启制冷剂回路、抽真１研究过程 空或充注制冷剂的作用。本文针对截止阀不良率较高的１．１原料 问题，分别采用锻压和挤压工艺对产品进行成型工艺分空调用截止阀所用材料为ＨＰｂ５９－１铅黄铜，挤压 工艺采用棒材规格为１６ｍｍ×１１５ｍｍ；锻压工艺采 用棒材规格为２４ｍｍ×７０ｍｍ。 １．２成型方案 图２（ａ）、（ｂ）分别为挤压工艺和锻压工艺成型截 止阀的模型。 １．３有限元数值模拟过程 在ＰＲＯ／Ｅ三维软件中建立锻压模具和挤压模具 图１截止阀产品 模型，分别导入ＤＥＦＯＲＭ模拟软件中进行有限元数 Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｔｏｐｖａｌｖｅ 值模拟。 ２模拟试验后处理分析 ２．１挤压工艺和锻压工艺模拟分析 收稿日期：２０１１－０７－１４；修订日期：２０１１－０８－１５ 分别对锻压模具和挤压模具产品成型过程进行模 作者简介：张会（１９７６－），陕西户县人，副教授．主要从事塑性成型研究． Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｈｕｉ＿ｓｈａａｎｘｉ＠１６３．ｃｏｍ拟分析，图３分别为第４９５步和第２９０步时相应冲压 《铸造技术》１２／２０１１张会：铅黄铜Ｃ３７７１截止阀成形工艺优化研究·３０７１· 图２挤压工艺和锻压工艺成型截止阀的模型 Ｆｉｇ．２Ｍｏｄｅｌｓｏｆｅｘｔｒｕｓｉｏｎａｎｄｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓ 图３产品成型的等效应力图 Ｆｉｇ．３Ｇｒａｐｈｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒａｉｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｆｏｒｍａｔｉｏｎ 件等效应力分布图。图３（ａ）为挤压工艺成型的冲压摩擦系