基于45号钢热变形条件下接触热传导系数的确定

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在锻造有限元模拟中,接触热传导系数是模拟温度场的关键环节,研究工艺条件对接触热传导系数的影响,对于在锻造过程中加工工艺的制定和控制具有十分重要的意义。本文采用实验与理论相结合的方法,根据实测得到热变形中模具测试点的温度变化信息,结合100吨液压机压力数据,研究了变形力、压头速度、氧化皮对接触热传导系数的影响。研究结果表明,在接触未变形阶段接触热传导系数和温度的变化成线性关系,随着温度的增加而缓慢增加,其中影响接触热传导系数的主要因素为模具与工件接触面的微观情况,如氧化皮的存在降低了接触热传导系数;在变形阶段接触热传导系数随着压力的增加而增加,压力是变形阶段接触热传导系数变化的最主要原因。速度对接触热传导系数的影响是在试样温度比较大的情况下,速度越快接触热传导系数越小。本研究在试验的基础上,分析了变形条件下影响接触热传导系数的各种因素,建立了45钢在接触未变形阶段温度和接触热传导系数间的回归关系式和变形阶段力与接触热传导系数间的回归关系式。
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