塑性工程學(xué)報(bào)：核電入口管液壓脹形有限元分析
2023-02-17【作 者】安紅萍;何文武;程鞏固;劉建生
【引 言】
目前，隨著石油、煤炭等化石燃料的開發(fā)和儲(chǔ)量的日益減少，核電作為一種經(jīng)濟(jì)、清潔的替代能源已經(jīng)成為世界各國的共識(shí)。然而在核電大鍛件的設(shè)計(jì)和制造等方面還存在著一些問題，其主要原因是核電設(shè)備的部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、壁厚、質(zhì)量要求極為嚴(yán)格，采用一般的加工制造已經(jīng)很難滿足要求。
液壓脹形作為一種新型的成形工藝發(fā)揮了重要的作用，并得到了廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)模擬控制技術(shù)及高壓-液壓系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，液壓脹形方法在汽車制造、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生等精密零部件的生產(chǎn)工藝中都占有重要的地位。
本文運(yùn)用DEFORM-3D軟件對核電入口管的液壓脹形過程進(jìn)行了有限元的模擬與分析。該軟件主要運(yùn)用科學(xué)的 Newton-Raphson迭代法和直接迭代法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果精度較高。模擬完成后，對金屬流動(dòng)模式以及入口管各處的成形情況、應(yīng)力應(yīng)變分布和鎖模力的進(jìn)行了分析比較，并對初始管坯形狀尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。模擬結(jié)果可為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。
【結(jié) 論】
采用DEFORM3D對入口管液壓脹形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬!可得到如下結(jié)論：
1、核電大型入口管液壓脹形屬整體成形過程，變形從最薄弱最容易失穩(wěn)的地方開始。
2、正圓環(huán)截面管坯各段變形難易程度與該處對應(yīng)的入口管截面形狀直接相關(guān)，兩者差異越大，成
形越難，最終尺寸精度越低。
3、管坯局部形狀的改變不僅影響該處的變形，也影響關(guān)聯(lián)部位的變形!同時(shí)管坯各段的變形順序也會(huì)隨之發(fā)生變化。
4、采用偏心毛坯能合理調(diào)控入口管的最終尺寸，達(dá)到預(yù)期效果。
以下是正文：
