大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟.doc

南京理工大学毕业设计说明书(论文)作者:陈杰学号：0916150209学院(系):材料科学与工程学院专业:材料成型及控制工程题目:大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟讲师黄俊指导者：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2013年6月毕业设计说明书（论文）中文摘要本文针对2MW风电主轴为研究对象，将其完整的锻造工艺分成了四大锻造步骤，并运用有限元软件DEFORM，重点对倒棱滚圆、镦粗、拔长、号印分料和模锻等步骤分别进行了数值模拟。在模拟过程中分析了各个步骤的锻件内部应力应变和尺寸精度的影响。具体的研究内容和所得结论如下：获得了对大型风电主轴类锻件倒棱滚圆的过程进行了模拟有限元模型，研究了该过程中锻件内部应力应变状态和温度的分布以及使用平砧倒棱滚圆的精度。使用平砧滚圆，截面平均直径值与初始方形锻件边长相比增加2.8%，需要继续对工件加工才能达到更高的精度，并且锻件心部有较大的等效应变。获得了对大型风电主轴类锻件镦粗拔长的过程有限元模型，进行了模拟，研究了拔长过程中接砧量对工件表面缺陷的影响。应设定较小的接砧量60mm，这样不仅提高工作效率，而且保证锻件表面质量并且提高工作效率。获得了对大型风电主轴类锻件模锻的过程进行了模拟有限元模型，研究了模锻过程中锻件应力应变和温度的改变，以及最终锻件的精度。最终锻件顶部平均直径1546mm，底部直径405mm，均符合工艺卡要求。关键词风电主轴大型锻件，数值模拟，倒棱滚圆，镦粗拔长，模锻锻造工艺，数值模拟，锻造工艺优化毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleSTUDYONFESIMULATIONOFFORGINGPROCESSOFHEAVYAXIALFORGINGSAbstractThecompleteforgingprocessof2MWwindpoweraxisisstudiedanddividedinto4mainforgingapproachesfirstly.Then,thefiniteelementcodeDEFORMisappliedtosimulatethedifferentforgingapproachsequentially.Andfinally,byanalyzingtheinfluenceofdifferentforgingparametersontheinternalqualityandsizeprecisionofthefinal-shapedforging.Themainresearchcontentsandconclusionsofthisarticlearesummarizedasfollows:Thechamferingandroundingprocessofwindpoweraxisaresimulated.Duringthesimulation,thestrain-stressdistribution，temperatureandthesizeprecisionofthefinalforgingarediscussed.Withaflatanvilrounded，thecross-sectionalaveragediameterofforgingincreasesby2.8%comparedtotheoriginal.Theheadingandstretchingprocessofwindpoweraxisaresimulated.Duringthesimulation,theimpactofreceived-anvil-distanceonsurfacedefectsthefinalforgingarediscussed.Settingthereceived-anvil-distanceof60mm,whichnotonlyimproveworkeff