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拔長過程溫度的比較

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圖 3-13 為拔長過程中鍛件側面的有限元模擬溫度與試驗溫度的對比。模擬和試驗過程采用翻轉 180°和 90°交替的翻轉方式。第 0 次翻轉表示鍛打前鍛件表面溫度,第 1次翻轉表示第一趟鍛打后(翻轉前)鍛件側表面溫度。由圖可見,起初的 2 次翻轉鍛件側面溫度變化比較小,這是由于鍛打過程鍛件側面只與空氣接觸,傳熱比較少。而鍛件側面溫度在第 3 次翻轉前急速下降,這是由于第 3 次翻轉前鍛打的是翻轉了 90°鍛件表面,鍛件的測量側面原來與砧面接觸,傳熱系數(shù)大,溫度下降比較快。在第 4 次翻轉前鍛件側面溫度又略有升高,這是由于第 4 次翻轉前鍛打了翻轉了 180°的表面,鍛件的測量側面在此過程不與砧接觸,溫度較高的鍛件心部會向鍛件測量側面?zhèn)鳠?,因此測量側面溫度會略有升高,且在后面的測量,鍛件測量面溫度會呈曲折下降趨勢。 

綜合有限元模擬與試驗結果的比較,溫度變化趨勢基本一致,鍛造過程試驗測量溫度要稍小于有限元模擬值,且隨著測量次數(shù)的增多,兩者之間的差值會擴大,最大絕對溫差為 34°,相對于材料的鍛造溫度區(qū)間,相對誤差為 8.5%。誤差產(chǎn)生的主要原因和前面鐓粗過程誤差產(chǎn)生原因相同,在試驗測量過程需要停頓測量溫度和鍛件尺寸,且時間比較難以控制,導致了試驗過程時間大于有限元模擬時間,所以試驗過程鍛件溫度下降快一些。

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