多层套扁挤压筒的热-力耦合有限元分析及结构优化

作     者：谢玲玲 陈昌棚 陈莹华 邓小民 Xie Lingling;Chen Changpeng;Chen Yinghua;Deng Xiaomin

作者机构：安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 

出 版 物：《锻压技术》 (Forging & Stamping Technology)

年 卷 期：2017年第42卷第3期

页      面：90-96页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：安徽省创新创业计划资助项目(201510360125) 

主　　题：扁挤压筒 正交实验法 有限元 热应力耦合 过盈量 

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。