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金屬成形熱力耦合模擬與模具失效機(jī)制研究
陸寶山; 王雷剛; 季業(yè)益; 陶根正 蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院精密制造工程系; 江蘇蘇州215104; 江蘇大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 江蘇鎮(zhèn)江212013
- 熱力耦合模擬
- 模鍛
- 熱鍛模
- 失效機(jī)制
摘要：借助于Deform-3D軟件對(duì)TC11鈦合金齒輪盤的模鍛生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行了熱力耦合模擬,并結(jié)合鍛件生產(chǎn)與模具失效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析了鍛模中3個(gè)易磨損區(qū)的主要失效機(jī)制。在1區(qū),坯料與模具接觸時(shí)間較長(zhǎng),隨著界面?zhèn)鬟f熱量的增加,模腔表面發(fā)生了軟化,在高的機(jī)械壓應(yīng)力作用下該區(qū)域發(fā)生了粘著磨損;在3區(qū),因氧化物顆粒和熱機(jī)械疲勞裂紋產(chǎn)生的碎片滯留在鍛模表面,并伴隨著熱鍛過(guò)程的進(jìn)行,碎片在模腔表面上發(fā)生密集流動(dòng),最終直接導(dǎo)致了鍛模表面的磨粒磨損;而在2區(qū),其工作條件不如3區(qū)和1區(qū)惡劣,由于鍛模表面存在較大的熱應(yīng)力并在機(jī)械壓應(yīng)力的耦合作用下,鍛模表面發(fā)生了熱機(jī)械裂紋,但該裂紋并沒(méi)有導(dǎo)致鍛模材料的明顯損耗。
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