薄壁铜管游动芯头拉拔过程拉拔力影响因素分析

为准确把握薄壁铜管游动芯头拉拔过程的拉拔力,该文应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了薄壁铜管游动芯头拉拔过程的弹塑性有限元模型,分析了内外模具锥角、游动芯头定径段长度、延伸率、摩擦因素以及拉拔速度等工艺参数对薄壁铜管拉拔过程中拉拔力的影响规律。研究表明,芯头或外模的锥角存在一个最佳组合范围,芯头定径段长度和拉拔速度对拉拔力的影响作用非常小,延伸率和摩擦系数的增加将引起拉拔力的明显增加。研究结果为实际生产中的工艺改进提供了科学依据。     

薄壁铜管游动芯头低频振动拉拔力影响规律

为准确描述薄壁铜管游动芯头低频振动过程中拉拔力影响因素的变化,借助有限元分析软件MSC.Marc,建立铜管低频振动拉拔模型,分析拉拔速度、激振振幅、激振频率、模具锥角(外模半锥角、芯头半锥角)对拉拔力的影响。结果表明,拉拔速度的增加将引起拉拔力的小幅度增加,在激振频率为80～170Hz范围内拉拔力先减小后增大,激振振幅的增加将引起拉拔力的显著降低,外模半锥角与芯头半锥角存在最佳的模具锥角组合。     

铜管游动芯头拉拔模具角度优化的有限元模拟

采用二维轴对称弹塑性有限元法对比分析了不同外模模角和游动芯头锥角的配合对拉拔铜管的影响。模拟结果表明,最优外模模角和芯头锥角配合与拉拔应力、摩擦力和芯头稳定位置等因素有关,外模模角、芯头锥角以及两者之间的角度差过大或过小都对铜管的质量不利,这对于精密铜管游动芯头拉拔模具角度的选择,有着一定的参考价值。     

薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔的对比分析

为提高薄壁铜管拉拔后的成形质量,探讨不同拉拔工艺对薄壁铜管成形性能的影响,利用有限元软件MARC分别对两种拉拔成形工艺建立有限元模型,对比分析薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔对拉拔力、铜管拉拔后等效应力、应变和残余应力的影响。结果表明:在相同工艺参数下,与固定芯头拉拔相比,游动芯头拉拔所需拉拔力明显更小,等效应力也相对更小,等效应变相等,残余应力在轴向和周向更小,且分布更均匀,在径向都趋近于0。在不考虑其他因素下,游动芯头拉拔更有助于提高薄壁铜管的产品质量。     

薄壁铜管固定芯头振动拉拔过程中的摩擦分析

在拉拔过程中引入振动时,由于塑性成形中的"表面效应",可以减小拉拔成形过程中的摩擦力。基于有限元软件Marc,采用修正的滑动库仑摩擦模型,建立了薄壁铜管固定芯头振动拉拔模型,并对振动拉拔过程的摩擦与拉拔速度对摩擦的影响进行了数值模拟。结果表明:在薄壁铜管固定芯头拉拔过程中添加纵向振动可以减少铜管内外表面平均摩擦力,且幅值越大,频率越高,铜管内外表面平均摩擦力越小;拉拔速度为0~20 mm·s~(-1)时,随着拉拔速度增大,铜管内外表面平均摩擦力递增且上升趋势明显,拉拔速度大于20 mm·s~(-1)时,拉拔速度增大,铜管内外表面平均摩擦力增大,但增大的幅度小。     

游动芯头拉拔工艺参数对模具磨损影响模拟

在二维轴对称弹塑性有限元中加入Archard磨损模型,并采用正交试验对摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度工艺参数进行分析.同时,分别对芯头、外模与铜管间的摩擦系数进行对比分析.结果显示,对模具磨损重要性依次为:摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度,铜管与外模间的摩擦系数升高,外模磨损越为严重,而铜管与芯头的摩擦系数提高则减缓...     

拉拔铍铜管材残余应力的有限元分析

借助大型非线性有限元软件,应用二维轴对称弹塑性有限元法对拉拔铍铜管的残余应力进行了分析。结果表明,在变形量相同的条件下,拉拔工艺不同,残余应力场有所不相同。空拉拔铍铜管材的外表面为很高的拉应力,内表面为很高的压应力;相对而言,固定短芯头拉拔管材的内外表面残余应力值相差较小且分布较均匀。外模半锥角对固定短芯头拔管材的轴向残余应力具有显著的影响;当半锥角为12°时,拉拔后管材的轴向残余应力值较小且分布均匀。     

铜管游动芯头拉拔道次优化的弹塑性有限元模拟

借助大型非线性有限元软件Marc，应用二维轴对称弹塑性有限元法模拟铜管多道次拉拔过程，对比分析铜管游动芯头5道次拉拔和4道次拉拔对铜管力学性能和质量的影响。模拟结果表明，为了得到同样规格的铜管，优化拉拔道次可改善铜管拉拔中的不均匀变形、降低成品铜管中的残余应力，同时提高铜管质量，从而提高生产效率，增加生产效益，这对于铜管游动芯头多道次拉拔配模的选择有着一定的参考价值。     

游动芯头拉拔模具受力和温度分布的数值模拟

本文采用非线性有限元软件对铜管游动芯头拉拔工艺进行了数值模拟和分析研究,得出了铜管与模具接触面的法向力和摩擦力的分布规律;拉拔过程中的温度分布;从而推断出游动芯头发生粘铜和局部崩裂的主要原因.     

管材拉拔模具定径区摩擦力的研究

比较精确地确定管材在拉拔时的拉拔力,对于制定合理的拉拔工艺,充分发挥拉拔机的能力,保证拉拔机在拉拔过程中安全可靠地运行均具有重要意义。研究了在空拉、固定芯头拉拔和游动芯头拉拔三种状况下拉拔模具定径区摩擦力对拉拔力的影响,并推导出合理的拉拔力计算公式。     

拔制方式对冷拔钢管拔制效果影响的显式动力分析

借助ANSYS软件显式动力模块建立了空拔钢管和短芯棒拔制三维有限元模型,动态模拟了两种拔制方式的整个过程,从钢管定径和轴向、周向应力分布规律角度分析了实际生产中产生问题的不同机理,并就两种拔制方式中工艺参数对拔制力的影响进行了深入研究,所得结果可为选取冷拔拔制方式提供参考,可为优化模具结构和工艺设计提供依据。     

冷拔钢管抖纹产生的机理及消除方法

本文对锥形模短芯棒冷拔钢管过程中产生抖纹的机理及条件进行了深入的理论分析.分析结果表明,抖纹产生的主要原因是芯棒与钢管之间的非线性干摩擦力导致芯棒产生自激振动;钢管的拉拔速度及钢管表面润滑层的好坏是决定芯棒的静平衡位置是否稳定的关键因素,提高拉拔速度可将干摩擦阻尼转化为粘性阻尼,同时也使拉拔速度远离临界速度,从根本上消除抖纹.     

Deforming mechanism of non-mandrel drawing process of circular aluminium tube by simulation

The aluminium tubes with high strength and smooth outer-surface can be produced by non-mandrel drawing process. It is an effective method to study forming mechanism of drawing process by simulation, based on which the relevant dies with reasonable dimensions can be designed to ensure tube precision. The dynamic model and elasto-plastic finite element model of the forming process were established based on FEM software Deform-3D, then the simulation was performed. The expressions about drawing load were deduced, and the influence of friction coefficient on drawing load was computed by the expressions and software respectively. Based on simulation results the deformation mechanism of drawing process without plug was expounded. According to flowing speed vector graph the law of material flowing was summarized, by which the deformation regions were partitioned. Furthermore, some potential problems of drawing process such as diameter shrinking, thickness varying were forecast and analyzed quantificationally.     

高精度管材拉拔过程计算机模拟研究

开发了一种适用于生产高精度管材的新型芯棒形式,利用MSC.MARC/AUTOFORGE有限元仿真软件,模拟了高精度管材的拉拔过程,分析了变形区金属变形规律、应力分布状况及拉拔力变化规律及芯棒形式与模具尺寸参数对高精度管材尺寸精度的影响规律,得出了合理的模具参数,为科研和生产提供有效的帮助。     

引伸模的振动分析及成形精度的数值模拟

借助计算机数值模拟技术,研究引伸成形过程中引伸模的振动特性,通过分析不同引伸速度下引伸模的振动曲线,归纳出速度对成形精度的影响,为引伸的精密成形提供技术依据。     

支架钣金件成形受力分析与工艺模拟

在金属塑性变形应用研究的基础上,以支架钣金零件为载体,进行冲压成形工艺分析,针对支架钣金件的结构特点,弯曲工艺采用零件垂直方向的110°角与90°角同时进行弯曲成形,由于支架钣金件渐变式R圆角与多角度弯曲的结构特点,弯曲工艺模拟结果出现较严重的材料叠加起皱现象。故采用拉深成形工艺,通过切向压应力与拉应力的计算分析,根据压边力计算值的范围,在35~49 kN之间取8个值进行模拟拉深实验,在45 kN压边力模拟时得到较为理想的拉深压力曲线,从而得到了较好的拉深工艺结果,支架钣金件没有出现材料的起皱与开裂现象。根据模拟分析相关参数设计制造的模具,拉深成形工序一次性试模出合格的样件。