腔体结构对连续挤压金属流动的影响

以一次扩展腔、二次扩展腔的通道长度、进料口高度及二次扩展角4个腔体主要参数为研究对象,通过正交试验,设计9组腔体结构。基于DEFORM-3D软件平台,对上述腔体结构的铜带坯连续挤压过程进行数值模拟,以模口处金属流速标准偏差为指标,通过极差分析,得到利于金属流动的最优腔体结构,该结构能够降低金属流动速度差,提高产品成形质量。最优腔体结构温度场的数值模拟结果表明,最优腔体结构的温度合理,有利于延长工模具寿命;对最优腔体及其余两种腔体结构的挤压成形过程进行物理模拟,结果显示,最优腔体结构的流动均匀性较其他两种腔体结构好,与数值模拟结果吻合。     

正交试验在连续挤压机腔体参数设计中的应用

在宽铜母线连续挤压过程中,腔体结构的参数(进料口高度H、二次扩展角β、一次扩展腔的通道长度l、二次扩展腔的通道长度L)对模口流速均方差(SDV)存在显著影响.在正交试验的基础上设计了试验方案,对宽铜母线连续挤压的过程进行数值模拟,并对试验结果进行了极差分析和方差分析,得出了各因素对腔体设计的影响次序及显著性,获得了较优...     

异型铜带连续挤压过程的数值模拟研究

利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过对模腔结构的优化设计,使金属流动趋于均匀。在TLJ400连续挤压机上进行了异型铜带的连续挤压工艺试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。     

分流模结构对连续挤压扩展成形的影响

连续挤压扩展成形是一种先进的铜母线制造方法,而分流模结构是影响成形的重要因素。根据连续挤压扩展成形特点,建立了基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜母线连续挤压过程的数值模拟,分析了不同分流模结构下的金属流动规律、流速均方差。结果表明,分流模结构为无过渡面梯形时,金属流动速度差最小,流速均方差为3.11,变形最均匀。通过试验研究验证了数值模拟结果,为连续挤压扩展成形模具优化设计提供了重要的理论指导。     

阻流环及模具结构对大扩展比连续挤压成形的影响

大扩展比连续挤压是制造铜带的一种新技术,阻流环及模具结构是影响扩展成形的重要因素。根据大扩展比连续挤压扩展成形特点,建立基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜带连续挤压过程的数值模拟,分析不同阻流环及模具结构下的金属流动规律、流速均方差。实验与数值模拟结果均表明,使用有促流角的圆鼓形阻流环及变定径带模具时,金属流动速度差最小;流速均方差为0.58时,变形最均匀。为连续挤压成形模具优化设计提供了重要的依据。     

基于有限体积法的铜母线连续挤压扩展成形的数值模拟

对连续挤压几何模型进行简化,基于MSC.SuperForge软件平台,成功实现10mm×80mm铜母线连续挤压扩展成形的有限体积数值模拟,避免了刚塑性有限元法模拟大变形需要多次网格重划,体积损失等难题。获得了金属在模腔内的流动-应力-温度-组织耦合变化规律,详尽的分析了整个扩展变形流动过程与各物理场之间的关系,进一步探明了模腔结构对成形过程的影响。结果表明,在成形过程中,坯料最高温度约为872K,出现在坯料与挡料块接触的表面上;当趋于稳定状态时,扩展腔内坯料温度分布比较均匀一致,约为660K;坯料密度发生了明显变化,镦粗段坯料密度最高,为8.962×103kg/m3,产品成形区域坯料密度最低,在8.750×103kg/m3~8.771×103kg/m3之间。在镦粗段内,坯料与挤压轮的打滑量为32%,在镦粗前,坯料与挤压轮保持同步。坯料作用在腔体上的压力高点出现在腔体挡料块顶端,压力为473MPa。扭矩校核表明,数值模拟结果和实测结果吻合较好。     

连续挤压与正挤压在扩展成形中的对比分析

通过有限元数值模拟分析了连续挤压较常规正挤压更能实现铜的更大扩展比挤压的原理。在连续挤压扩展模型的基础上建立了与之相对应的常规正挤压模型,对两种模型下金属的流动特性进行了对比分析。连续挤压与正挤压相比,由于在挤压轮槽区,受到挤压轮三面的主动摩擦力和腔体一面阻碍摩擦力的作用,有利于提高铜扩展成形金属流动的均匀性;而正挤压中坯料在挤压筒区受四面的摩擦阻力的作用,加剧了金属流动的不均匀性。所以,连续挤压中的扩展成形金属在产品宽度和厚度方向上流动较正挤压更均匀,成形产品的完整性更好。因此,连续挤压更利于铜的扩展成形。     

铜母线连续挤压扩展成形过程的三维有限元数值模拟

针对铜母线连续挤压扩展成形过程,采用刚-粘塑性有限元法,基于Deform-3D软件平台,进行三维有限元数值模拟,以揭示金属的塑性变形行为,从而为模具设计提供理论依据。通过有限元模拟,获得了铜母线连续挤压扩展成形过程的金属流动过程和详尽的应力场、应变场、温度场和速度场分布,并分析了成形的物理场分布与实际变形过程的关系,初步得到了工模具结构的改进方案。     

轴盖温挤压成形工艺及坯料结构优化数值模拟研究

通过数值模拟研究了坯料结构对轴盖挤压成形过程中凸模承受载荷的影响。三种坯料结构对应的载荷最大值分别为9301300、113570和9948070N,3#空心坯料结构有利于零件成形。分析了轴盖温挤压成形过程中金属流动特点,金属先流动成形有两个凸环结构的底部,然后成形轴盖零件的其他部位,整个成形过程金属流动顺利。成形工艺方案合理可行。     

轴承适配器挤压成形工艺数值模拟研究

在分析轴承适配器结构特点的基础上,建立了挤压成形数值模型.借助于数值模拟技术研究了轴承适配器挤压成形过程中金属流动特点,进行了成形缺陷预测.结果表明:金属流动顺畅,没有缺陷.成形工艺合理、可行.