雙圓臺抽油桿模鍛工藝及其有限元模擬.pdf

1、隨著國內外制造業(yè)競爭的加劇，節(jié)能環(huán)保、精密、高效成形技術已成為當今塑性加工領域重點研究和發(fā)展的方向之一。以精鍛工藝來代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工成形工藝，可達到節(jié)省能源和原材料、提高生產效率和產品質量、降低成本的目的。抽油桿是機械采油中連接抽油機和抽油泵的關鍵動力部件。隨著石油開采業(yè)的迅速發(fā)展，抽油桿品種日益增多，但其模具仍采用以經驗為主的傳統(tǒng)設計方法，制約了成形工藝的應用，顯然難以滿足當前生產企業(yè)的要求。就抽油桿精鍛而言，特別是雙圓臺抽油桿，其幾何形

2、狀復雜，影響因素多，成形難度大，成形規(guī)律的研究比較薄弱。針對目前我國石油工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，開展抽油桿精鍛工藝研究，具有極為重要的現(xiàn)實意義。 隨著計算機軟硬件技術、有限元方法及計算機圖形學等學科的迅猛發(fā)展，基于數(shù)值模擬的計算機輔助工程技術在金屬塑性成形領域得到了廣泛應用，實現(xiàn)了金屬成形過程的計算機仿真。應用三維有限元數(shù)值模擬技術研究精鍛成形工藝，可以獲得變形過程所需的載荷，獲得金屬流動規(guī)律和工件內部應力、應變分布等，是工藝和模具設計

3、的有力工具。對于企業(yè)，能否深入應用CAE技術成為影響生產效率和成本的一個重要因素。近年來，以數(shù)值模擬等先進方法解決工業(yè)生產中的實際問題已成為金屬塑性成形技術的發(fā)展方向。 本文采用數(shù)值模擬和實驗研究相結合的方法，對雙圓臺抽油桿精鍛成形工藝及其關鍵技術進行研究。通過對抽油桿鐓鍛工藝的分析，并采用剛粘塑性材料模型與有限元耦合的方法，運用有限元分析軟件DEFORM-3D對雙圓臺抽油桿的成形過程進行了模擬，獲得了成形過程中的內部應力、應變