复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法技术

技术编号:45535114 阅读:33 留言:0更新日期:2025-06-13 17:35
本发明专利技术公开一种复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法,在二维有限元软件中建立环件二维轴对称多步胀形有限元模型,其环件网格数量在数千以内,先将复杂异型截面环件近似为等效矩形截面环件,再利用二维上限元法构建等效矩形截面环件胀形过程速度场,并求解等效矩形截面环件胀形过程的模具速度,最后通过二维轴对称有限元求解器计算预测环件二维轴对称多步胀形过程的复杂异型截面填充。本方法与三维有限元环件轧制模拟结果相比,在保证环件截面填充率和内外径尺寸精度的前提下可以大幅减少环件轧制工艺设计与优化时间,提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机机匣零部件成形制造领域,具体涉及一种复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法


技术介绍

1、在航空发动机机匣零部件成形制造领域,针对复杂异形截面环件在成形过程中孔型填充和直径长大情况的研究非常重要,其直接影响了环件轧制工艺的制定,因为对于复杂异形截面环件而言,当芯辊进给速度过快时,会存在环件直径达到预计目标尺寸时孔型填充不足的问题。

2、为了保证复杂异形截面环件直径达到预计目标尺寸时其孔型填充情况也能符合实际工艺要求,目前一般都是依靠三维有限元模拟软件进行仿真实验来验证环件轧制工艺的合理性,使其满足合适的孔型填充和环件直径长大的配合关系,但是:对于复杂异形截面环件而言,用于三维有限元模拟的环件网格数量在20万以上,环件轧制过程中环件本身塑性变形和在空间中的运动是瞬态变化的,环件和轧辊的接触过程也是瞬态变化的,造成环件轧制过程三维有限元模拟一般需要三到四天才能完成,会导致时间成本和人工成本的增加,不利于环件轧制工艺的制定。

3、为了提高模拟效率,等效近似三维环件轧制过程模拟,有人提出采用二维上限元法求解模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法,其特征在于:在二维有限元软件中建立环件二维轴对称多步胀形有限元模型,其环件网格数量在数千以内,先将复杂异型截面环件近似为等效矩形截面环件,再利用二维上限元法构建等效矩形截面环件胀形过程速度场,并求解等效矩形截面环件胀形过程的模具速度,最后通过二维轴对称有限元求解器计算预测环件二维轴对称多步胀形过程的复杂异型截面填充。

2.如权利要求1所述的复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法,其特征在于,采用步骤:S1、建立环件二维轴对称多步胀形有限元模型,当前胀形每步时间对应实际环件轧制中环件旋转一转时间,胀形总时间对应实际环件...

【技术特征摘要】

1.一种复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法,其特征在于:在二维有限元软件中建立环件二维轴对称多步胀形有限元模型,其环件网格数量在数千以内,先将复杂异型截面环件近似为等效矩形截面环件,再利用二维上限元法构建等效矩形截面环件胀形过程速度场,并求解等效矩形截面环件胀形过程的模具速度,最后通过二维轴对称有限元求解器计算预测环件二维轴对称多步胀形过程的复杂异型截面填充。

2.如权利要求1所述的复杂异形截面环件径向轧制孔型填充快速模拟方法,其特征在于,采用步骤:s1、建立环件二维轴对称多步胀形有限元模型,当前胀形每步时间对应实际环件轧制中环件旋转一转时间,胀形总时间对应实际环件轧制过程总时间;s2、基于当前胀形步环件二维轴对称初态有限元网格,得到当前胀形步初态环件截面沿轴向的区域划分;s3、基于当前胀形步初态环件截面沿轴向的区域划分,确定当前胀形步初态环件等效矩形截面;s4、确定环件当前胀形步所需时间;s5、确定环件当前胀形步壁厚减薄速度;s6、利用二维上限元法构建等效矩形截面环件胀形过程速度场,并求解等效矩形截面环件胀形过程的模具速度;s7、采用二维轴对称有限元软件求解当前胀形步环件孔型填充情况,得到当前胀形步环件二维轴对称末态有限元...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰箭周黎华林王丰钱东升邓加东
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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