多层套扁挤压筒的热-力耦合有限元分析及结构优化

发布时间：2018-09-14 15:29

【摘要】：基于ANSYS软件,采用间接法对多层套扁挤压筒进行了热-力耦合数值模拟,分析了扁挤压筒在内压、预紧力及热载荷作用下的温度场和应力场;通过正交实验法,分析了工作内压、过盈量、衬套数、内孔尺寸、整体尺寸及材料对扁筒中热应力的影响。结果表明:各层套的温度分布不均匀,呈现出由外衬套向内衬套增大的趋势,且外层的温度分布比内层与中层均匀;热应力的存在使扁筒的等效应力更均匀;增大工作内压和过盈量会使扁筒的等效应力和接触应力均增大;选取三层套、合适的内孔和中衬的尺寸以及经济合理的模具材料更有利于提高筒的装配效果和降低其等效应力。模拟分析获得了较为合理的工艺参数,为优化扁筒的结构设计和装配提供了参考依据。
[Abstract]:Based on ANSYS software, the thermal-mechanical coupling numerical simulation of multi-layer flat extrusion tube is carried out by indirect method, and the temperature and stress fields under the action of internal pressure, pretension force and thermal load are analyzed. The effects of working pressure, interference, bushing number, inner hole size, integral dimension and material on thermal stress in flat cylinder are analyzed. The results show that the temperature distribution of each layer is uneven, and the temperature distribution of the outer layer is more uniform than that of the inner layer and the middle layer, and the equivalent stress of the flat tube is more uniform due to the existence of thermal stress, and the temperature distribution of the outer layer is more uniform than that of the inner layer and the middle layer. Increasing the working pressure and interference will increase the equivalent stress and contact stress of the flat cylinder, and selecting the three-layer sleeve, the proper size of the inner hole and the middle lining and the economical and reasonable die material are more helpful to improve the assembly effect and reduce the equivalent stress of the tube. Reasonable process parameters are obtained by simulation analysis, which provides a reference for optimizing the structural design and assembly of flat tube.
【作者单位】： 安徽工业大学冶金工程学院;
【基金】：安徽省创新创业计划资助项目(201510360125)
【分类号】：TG375

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本文编号：2243114