H65黄铜连续挤压成形过程的数值模拟

基于MSC.Marc软件平台,实现了对H65黄铜连续挤压成型过程的数值模拟,揭示了金属变形的流动特征,同时模拟分析得到连续挤压过程中应力应变场、速度场和坯料的温度场分布规律,为连续挤压模具设计及工艺参数确定提供理论依据。     

空调机用黄铜三通阀的温挤压成形数值模拟

提出一种新的精密温挤压成形工艺代替传统热锻法来制造空调用三通阀。建立了该三通阀温挤压有限元分析模型,采用非线性有限元分析软件DEFORM-3D^TM对三通阀温挤压成形的过程进行了数值模拟,揭示了其塑性成形的机理,以及工艺参数对充填情况的影响规律,进一步获得了合理的温挤压工艺参数。     

原料状态对黄铜合金连续挤压工艺性能的影响

对退火原料与拉拔原料的H62黄铜合金经连续挤压后得到的试样组织进行对比分析.结果表明,退火原料与拉拔原料相比,其抗拉强度降低,伸长率提高,具有更加优异的塑性变形能力,从而减小了原料的变形抗力;两种原料在连续挤压过程中,都发生了动态再结晶,显著改善了产品的组织性能;经连续挤压工艺,退火原料与拉拔原料都获得了具有均匀组织的晶粒度试样,两种状态原料经连续挤压后的试样组织性能接近.     

AZ31镁合金型材连续流变挤压成形过程的数值模拟

通过数值模拟,分析AZ31镁合金在连续流变挤压成形过程中的温度场与流场分布规律。结果表明:辊-靴型腔内合金的温度从入口至出口逐渐降低,合金等温线向工作辊偏移;随着浇注温度的降低,辊-靴型腔内半固态区间逐渐增大;为了获得优良的半固态金属浆料,确定浇注温度为710～770℃;合金在辊-靴型腔内层流运动时,越靠近工作辊内表面,合金的运动速度越快;随着挤压模具扩展角的增大,挤压模具出口型材宽度上中心与两侧边部合金的温度差减小;半固态合金进入模具后呈辐射状逐层向前推进填充模具扩展腔,最后再逐渐向模具出口合拢;为了改善模腔内金属流动速度的不均匀性,扩展角以45°为宜。     

温度对H62黄铜连续挤压成形性能的影响研究

针对H62黄铜变形抗力大、模具磨损严重的问题,对在室温、250、450℃条件下连续挤压产品的组织性能进行了分析.结果表明,随着温度的升高,压实轮载荷显著降低,晶粒更加均匀细小,硬度、抗拉强度和伸长率提高,且在温度为250℃左右时产品的各项性能变化更为显著;随着连续挤压产品性能的提高,模具磨损减小.     

H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征

采用金相显微镜、维氏硬度仪和万能实验机对H65黄铜合金连续挤压过程中的组织和性能演变特征进行研究.结果表明:连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,产生大量的位错和位错缠结,形成取向差较小的亚晶结构;随着变形程度的加剧,合金的温度升高,促进了动态再结晶的发生,小角度晶界通过吸收位错等方式长大成大角度晶界,使亚晶逐渐转变成细小均匀的等轴晶,有效地提高了材料的综合性能.这种组织的演变在力学实验中得到证明.     

In718合金反挤压成形数值模拟

本文基于粘塑性材料模型,应用有限元模拟技术对In718合金高温下的反挤压成形过程进行了数值模拟。分析了不同挤压工艺的金属流变行为和应力应变分布,得出:在高温条件下,In718合金进行等温反挤压,成形质量较好;摩擦不仅降低反挤压成形范围,并且加剧金属表面裂纹的产生;坯料的等效应力分布较均匀,最大等效应力值出现在凸模工作带端点处;无摩擦、凸模球心夹角=60°、反挤压成形温度T=1000℃时得到的等效应变值比较均匀,产品成形质量相对较好。     

AZ31镁合金连续挤压过程数值模拟

采用连续挤压方法可以实现AZ31镁合金变形,变形条件是决定AZ31镁合金连续挤压成形的关键因素.利用DEFORM3D软件,模拟AZ31镁合金在250型连续挤压机上生产Φ7mm杆的成形过程,建立AZ31镁合金线连续挤压的刚粘塑性有限元模型,分析了连续挤压成形过程不同阶段的温度,等效应力应变变化.研究表明,变形金属的等效应力最高值出现在压实轮下方;温度最高值出现在型腔内;等效应变最大值出现在模具入口处.模拟结果对生产中制定合适的工艺和工模具的设计起到指导作用.     

基于有限元法的铜母线连续挤压扩展成形过程的数值模拟

基于刚粘塑性有限元理论,采用有限元软件DEFORM3D,对铜母线连续挤压扩展成形过程进行模拟,分析模腔内部金属的流动规律以及温度场、速度场、应力应变场的分布情况.模拟结果表明,金属变形剧烈部位主要集中在挡料块附近和挤压模腔中心区域,上述区域的温度高、应力应变大.模拟结果对实际生产具有很好的指导作用.     

铜母线大扩展比连续挤压成形过程的数值模拟

基于连续挤压法加工铜母线是一种成形稳定、节约能源的新型铜母线生产工艺,但对于铜母线大扩展比连续挤压成形规律尚需深入研究。该连续挤压成形过程具有变形剧烈难于扩展成形的特点,因此本文针对铜母线大扩展比连续挤压成形设计了曲面过渡的阻流环结构,根据设计出的阻流环结构进行了有限元模拟分析,掌握了铜母线在大扩展比条件下的连续挤压成形规律。基于有限元模拟结果进行了连续挤压实验,成功实现了铜母线大扩展比连续挤压成形,证明了有限元数值模拟分析的重要指导价值。该模拟计算对探索复杂的铜母线大扩展比连续挤压成形规律具有重要意义。     

基于FEM的铝型材分流焊合挤压过程数值模拟

铝型材的分流焊合挤压相对于其它传统的挤压方法,在生产中空型的管类型材时具有非常大的优势.本文基于FEM方法,利用DEORM-3D对薄壁铝合金圆管型材进行了从分流-焊合-挤出成形的全过程模拟.得到了挤压过程中的网格变形图和行程载荷曲线.同时针对分流模变形抗力大的特点,进行了模具的受力变形分析,对挤压过程中模具可能出现的失效进行预测.模具应力分析结果表明,分流孔及其模芯处变形量大,应力集中明显,容易磨损,设计模具时应重点考虑这些部分,以提高模具寿命.其模拟结果为模具设计和工艺参数选择提供理论依据.     

Numerical simulation of continuous roll-casting process of aluminum alloy

In order to improve the strip quality of continuous roll-casting process （CRP） of aluminum alloy, the investigations of the flow behavior within the metal pool, the heat transfer condition between roll and strip, the pouring temperature of molten alloy, the roll-casting speed and the control of the position of solidification final point are important. The finite volume method was applied to the analysis of the continuous roll-casting process. A two-dimensional incompressible non-Newtonian fluid flow with heat transfer was considered, which was described by the continuity equation, the Navier-Stokes equation and the energy equation. With this mathematical model, the flow patterns, temperature fields and solid fraction distributions in the metal pool between two rolls were simulated. From the calculated results, the effects of technical parameters to the position of solidification final point are obtained. The simulated results show that the roll-casting speed and pouring temperature have an enormous effect on the temperature distribution and the position of solidification final point.     

AZ31镁合金管材挤压过程的数值模拟

采用Gleeble1500热模拟机对于不同温度和变形速率下的AZ31镁合金的变形性能进行了研究。通过实验得到真实应力的关系式及真实应变关系式，进而得到真实应力-应变曲线。以此为基础，采用DEFORM-3D软件，对不同壁厚管材的成形的过程进行模拟，发现在挤压时，管材内壁的金属比外壁的金属流动快，挤压筒与圆锥面过渡处的等效应变值最大等现象，分析了产生的原因，并通过工艺试验验证了模拟分析的正确性。     

基于Deform-3D方管铝合金型材等温挤压的变速挤压数值模拟

基于Deform-3D有限元分析,建立分段变速挤压模型对方管铝合金型材的挤压工艺进行数值模拟研究。结果表明:挤压速度越高,型材在模具出口处温度越高,温度差也越大,采取7,5和3 mm·s-1的分段变速挤压能有效实现模具出口处温度差恒定于8℃左右的等温挤压。在等温挤压环境下,最大等效应力值为47.4 MPa,最大等效应变值为7.92,最大损伤程度为1.70,比中间速度5 mm·s-1等速挤压模型的相应值分别下降了10%、23.8%和48.5%,且型材表面质量好,金相组织细致均匀,力学性能高。     

锌合金表带链型材挤压模设计与挤压过程数值模拟

通过对单孔挤压模和双孔挤压模挤压过程的数值模拟和实际挤压实验,实现了锌合金表带链型材的挤压成形,用2种不同结构的模具挤压时,相同挤压速度下,型材的温升基本相同,最大挤压力相差不大;随着挤压速度的增大,型材温度升高显著,最大挤压力增大。采用双孔模挤压时,挤压过程更平稳,挤压效率更高。     

连续挤压成形过程的计算机仿真

在分析连续挤压技术特点的基础上,采用刚粘塑性有限元模型,建立了连续挤压的计算机仿真模型,包括几何模型、材料模型、塑性力学模型、摩擦力学模型和热力耦合模型;组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真,得出了有关连续挤压全过程的应力场、应变场和温度场.     

铜连续挤压的有限体积法数值模拟

对铜母线连续挤压过程的几何模型进行简化,基于MSC.Superforge软件平台,对铜母线连续扩展成形过程进行了数值模拟,确定了压下量为铜杆料直径的25%时为压实轮对铜杆压下量的最佳值,分析了铜连续挤压成形过程中坯料在挤压轮沟槽内的温度分布,指出在铜的连续挤压过程中,坯料的温度上升主要源于坯料的塑性变形.结果显示,铜坯料作用在腔体挡料块上的压力高达528～600 MPa,在坯料镦粗段前偶尔会发生折叠回流,这是造成连续挤压产品表面产生较大气泡和冷拔时断线质量缺陷的重要原因之一.为了避免金属流动造成的产品质量缺陷并提高腔体的使用寿命,应对腔体、挤压轮进行优化设计.     

挤压比对AZ31镁合金变通道角挤压影响的数值模拟

通过Gleeble-1500D热模拟机获得AZ31镁合金的应力-应变曲线,采用DEFORM-3D软件对其变通道角(CCAE)挤压过程进行了模拟,并分析了不同挤压比对挤压过程的应力和应变影响.结果表明,挤压比越大,所需的挤压力越大,且挤压后期挤压力减少比例越大,材料动态再结晶的程度越高.随着挤压比的增大,表面质量反而逐渐增高,试样平均等效应变成线性增大.     

Cu-Ni-Si合金连续挤压典型变形区的组织分析

采用透射电镜对Cu-Ni-Si合金连续挤压过程中的典型变形区粘着区、直角弯曲前变形区及直角弯曲后变形区组织进行取样分析研究。结果表明:在粘着区阶段,Cu-Ni-Si只发生了晶粒的拉伸变形以及伴随而来的位错大量缠结,并无第二相析出;在直角弯曲前变形区,已出现极其细小、尺寸为5 nm左右的弥散第二相颗粒Ni2Si;在直角弯曲后变形区,析出相颗粒进一步的长大,尺寸达到10 nm左右,出现了不完全动态再结晶,其形成机理为:由位错累积、位错缠结直至位错合并、重排到胞状亚结构的形成。