挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响

针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:在定径带横截面处,随着挤压轮转速的提高,稳态下坯料的温度和等效应变速率最大值逐渐增大,中心与边缘速度差逐渐增大,产品成形不稳定。因此,适当地降低挤压轮转速有利于产品的稳定成形。通过连续挤压实验,验证了分层缺陷的存在,数值模拟结果与实验结果一致,证明了模拟结果的有效性。     

挤压轮转速对连续挤压铝锶合金成形及组织性能的影响

采用数值模拟与工艺实验相结合,研究了挤压轮转速对铝锶合金连续挤压成形过程和产品组织性能的影响。通过数值模拟分析了不同转速下坯料的温度、速度和等效应变分布情况以及模具的温度分布规律并利用金相观察和拉伸试验分析了不同转速下实际连续挤压产品的组织性能。结果表明,铝锶合金在连续挤压过程中,坯料进入腔体后,温度开始升高,最高温度和最大速度出现在模具出口处;最大等效应变出现在直角弯曲处。当挤压轮转速由4r·min~(-1)增加到7r·min~(-1)时,腔体内的坯料最高温度由460℃升高到514℃,模具出口处的温度由490℃升高到527℃;产品中Al4Sr相形态由块状变成颗粒状,尺寸减小;抗拉强度由98.7MPa上升到106.9MPa,伸长率变化不大,维持在约11%。     

挤压轮转速对异型铜管连续挤压影响的数值模拟研究

通过建立异型铜管连续挤压数值模拟模型,采用Deform软件,获得不同挤压轮转速下金属连续挤压成形过程中的温度场、应力场、应变场、金属流动规律以及挤压轮扭距的分布情况。通过对模拟结果及数据进行系统的分析,确定挤压轮转速对金属连续挤压成形过程的影响,为进一步进行异型铜管材连续挤压实验提供基本数据和理论依据。     

模腔通道长度对铜材连续挤压产品组织性能的影响

采用有限元数值模拟,分析铜扁线连续挤压成形中不同模腔通道长度下温度场分布规律;通过对工程试验的样品进行分析,得到了不同模腔通道长度下产品的微观组织和力学性能。结果表明,随着模腔通道长度的增加,腔体内坯料的温度逐渐升高,晶体的回复再结晶程度逐渐增大,晶粒随之长大;抗拉强度和硬度均随模腔通道长度的增加而降低;延伸率虽然也有所降低,但降低程度有限。     

挤压轮转速对铜棒材连续挤压速度差及组织的影响

利用TLJ400连续挤压机,通过数值模拟和实验研究,研究了挤压轮转速对连续挤压铜棒材周向扩展成形过程中的流动速度差及产品微观组织的影响。模拟结果表明:连续挤压过程中同一横截面上金属流动速度差最大的位置在直角变形区;随着挤压轮转速的增加,从镦粗区开始流动速度差逐渐增大,直角变形区的速度变化最明显;当转速为2和10 r·min~(-1)时,在直角变形区同一截面上速度差分别为15和140 mm·s~(-1)。进入腔体后挤压轮转速对速度差影响不明显。实验研究结果表明:对于传统工装模具结构,直角变形区下边缘的流动速度差引起剧烈剪切变形从而产生分层缺陷。当挤压轮转速达到8和10 r·min~(-1)时,产品下边缘发生开裂。     

基于变形功法连续挤压成形过程温度模型

在连续挤压成形工艺过程中,变形温度是影响产品性能和工装模具寿命的关键因素。文章根据连续挤压的变形特征对成形过程进行分区分析,并基于能量平衡原理的变形方法,建立各区域的温度模型,构建了全过程温度预测模型,预测结果与数值模拟结果一致;以H62黄铜为工程实验材料,在连续挤压成形过程中,对挡料块和产品出口处进行温度测试。结果表明,温度模型预测值与实验测量值吻合良好。该温度模型可快速有效预测连续挤压成形过程中的温度分布,从而实现对产品性能及工装模具寿命的合理预测。     

挤压轮转速对大管径电缆铝护套连续包覆成形的影响

挤压轮转速是大管径电缆铝护套包覆成形过程中的一个重要工艺参数,其对工装模具使用寿命、产品质量及生产效率具有直接的影响。基于SSLB500型双轮立式连续包覆机,采用有限元法,通过对Φ180 mm×4 mm电缆铝护套连续包覆过程进行数值模拟,分析在不同挤压轮转速下金属成形过程中的速度场、温度场及压力的分布状况,得到了挤压轮转速对电缆铝护套连续包覆成形过程的影响规律;基于相同模具结构,进行了转速分别3和7 r·min-1的铝护套连续包覆实验,实验结果与数值模拟所得规律相符,证明所建立的有限元模型正确。研究结果可供大管径电缆铝护套连续包覆工艺参数选择时参考。     

铜扁线连续挤压过程温度场的数值模拟

采用刚-粘塑性有限元法,基于Deform-3D软件平台,针对铜扁线连续挤压成形过程,进行了三维有限元数值模拟.通过有限元模拟,获得了不同挤压轮转速下铜扁线连续挤压成形过程温度场分布.结果表明,在连续挤压过程中,由于摩擦和变形功的作用,变形体温度逐渐升高.温度的升高主要来自于压实轮的压下和镦粗两个阶段,即温度的升高主要来自于变形功.当挤压轮转速达到1.2564 rad·s-1时,模具回火软化而损坏,从而使挤压过程无法进行.因此,在铜扁线连续挤压过程中,挤压轮转速不能超过1.2564 rad·s-1.     

超高压电缆铝护套四通道连续包覆数值模拟和实验研究

基于SSLB500双轮四通道连续包覆机,采用有限元法,对Φ120 mm×2.8 mm的超高压电缆铝护套连续包覆成形过程进行了数值模拟,分析了挤压轮转速在7.5 r·min-1时金属成形过程中的速度场、温度场和应力场的分布规律,结果表明:温度场、速度场呈对称分布,模具出口处的速度、温度分布均匀。进行了Φ120 mm×2.8 mm电缆铝护套连续包覆实验和产品性能检测,结果表明:四通道工艺不仅可以成功实现大管径铝护套的连续包覆,而且铝护套成形良好,圆度达到98.69%,同心度达到92.58%,挤压焊缝结合强度与母材强度接近;数值模拟结果与实验结果一致,证明了四通道连续包覆工艺的可行性和模拟结果的正确性。     

铜连续挤压扩展成形温度场的分析

文章通过有限元数值模拟分析了铜连续挤压扩展成形中温度场的分布规律。连续挤压扩展成形过程中温升主要集中在变形和摩擦剧烈的区域。整个扩展挤压过程中最高温度出现在直角弯曲区靠近挡料块的附近,可达到700℃以上。从变形和摩擦的角度分析了坯料在挤压轮径向的温度分布的特点。从变形和传热的角度分析了金属在扩展挤压区宽度和厚度方向温度分布特点,以及温度对产品成形性的影响,并进行了现场温度测试,用热电偶采集腔体密封面和扩展腔的温度,实验结果与模拟结果吻合,为铜连续挤压扩展成形性的研究提供了依据。     

基于连续挤压的黄铜合金成形过程的数值模拟

针对黄铜合金连续挤压成形过程中存在变形抗力大、成形不稳定等问题,本文应用有限元法模拟分析了H62黄铜合金连续挤压应力应变场、温度场和流动速度场分布规律。模拟结果表明,成形温度达到了铜合金再结晶温度以上,模具口处应力集中、速度差大,降低该处的成形阻力将对黄铜合金稳定成形十分有利。黄铜合金连续挤压成形实验验证了数值模拟分析结果。     

挤压轮转速对铜镁合金连续挤压成形过程的影响

以TLJ400连续挤压机为原型,基于Deform-3D有限元模拟软件,通过建立铜镁合金连续挤压数值模拟模型,获得了不同挤压轮转速下金属连续挤压成型过程中的温度分布、等效应力分布以及挤压轮扭矩的分布情况。结果表明,随着挤压轮转速的提升,连续挤压成型过程中金属的变形温度不断升高,等效应力值和挤压轮扭矩不断下降。     

基于HyperXtrude的ZK60镁合金型材挤压成形数值模拟和实验验证

应用Hyper Xtrude软件对ZK60镁合金空心型材的挤压成形过程进行了有限元数值模拟研究,分别得到了型材在稳态挤压下的温度场、速度场、应变场和位移场,分析了金属流动情况、焊合室入口和出口处的压力。通过不同挤压速度下的稳态模拟分析,确定了合适的型材挤压速度为10 mm·s-1。在挤压温度为350℃和挤压速度为10 mm·s-1条件下进行实验验证,得到了形状外观均合格的产品。对比分析发现,模拟结果与实验结果的型材断面宏观组织形貌具有一致性,证明了应用Hyper Xtrude软件可以有效预测镁合金型材成形过程中的金属流动和焊合情况。     

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。     

双杆连续挤压铝管模具结构对成形性能的影响

双杆连续挤压铝管是一种高效率的铝管材制造技术,为保证金属流动均匀性,需要加入汇合模具,而汇合模具结构是影响金属成形的重要因素。根据连续挤压技术成形特点,基于HyperXtrude软件建立双杆连续挤压有限元模拟模型。通过对铝管材连续挤压稳态的数值模拟,对比分析不同汇合模具结构方案的金属流动规律。在LLJ350连续挤压机上进行6063铝合金管材挤压实验,对比观察产品的显微组织及力学性能。结果表明,双杆连续挤压中汇合区域的出口直径对金属流动的均匀性有重要影响,当该出口直径小于3个分流孔的外围直径时,模口处的金属流速更加一致,壁厚更加均匀,塑性明显提高。出口直径的变化对产品的晶粒组织和抗拉强度影响不大。     

镁合金及纯铝连续挤压流动均匀性对比研究

根据连续挤压扩展成形的特点,基于Deform-3D软件建立镁合金及纯铝的刚塑性有限元模型,进行连续挤压过程的数值模拟,分析挤压轮转速、产品宽度和金属流动通道长度对两种材料流动均匀性的影响程度。模拟结果表明:随着挤压轮转速的提高和产品宽度的增大,镁合金及纯铝在模具定径带处的流速均方差均增大,两种材料的增大速率相近,并且镁合金的流速均方差均大于纯铝的;在板材连续挤压扩展成形中,流动通道长度的改变导致纯铝在模具定径带处的流速均方差的变化幅度比镁合金大。     

T2纯铜扭转挤压成形有限元数值分析

通过Deform-3D软件对T2纯铜扭转挤压成形过程进行数值分析。采用刚塑性有限元法,分析了不同模角下的挤压力行程曲线、坯料应变和温度场的变化,研究不同扭转速度对成形制品的应变和温度影响,并将扭转挤压与传统挤压成形效果进行对比。结果表明,模具模角变大,挤压力和挤压温度会变大,但坯料的变形增加,变形更均匀。与传统挤压成形相比,扭转挤压变形更加剧烈,随着扭转速度的增加,坯料的应变也增加。     

镁合金挤压成形过程中的成形载荷分析（英文）

采用数值模拟方法研究挤压成形过程中工艺参数对AZ31镁合金挤压载荷的影响,选取挤压温度、挤出比、摩擦因数和冲压速度作为主要参数。采用有限元法(FEM)和人工神经网络(ANN)方法对试验结果进行分析,建立可预测成形载荷的数值模型。将实验结果和数值分析结果进行比较,结果表明,对于所有给定的挤压比和冲压速度,在较低的挤压温度下,摩擦因数对挤压载荷的影响最大。此外,当挤压比较高时,需要较高的加工温度以便获得较低的挤压载荷。结果还表明,在所有的挤压比和挤压温度下,提高挤压速度会导致成形载荷显著增加。     

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。     

半空心自冲铆钉挤压成形数值模拟

采用DEFORM-2D软件对半空心自冲铆钉的挤压成形工艺过程进行数值模拟,分析了挤压成形过程、应力应变以及行程载荷曲线的变化趋势;通过改变挤压速度、温度以及铆钉材料进行多个模拟,并分别采用速度、温度载荷曲线和材料载荷柱状图,分析在不同挤压速度、温度及铆钉材料的条件下挤压模具承受的载荷,其结果为试验提供理论依据。