上心盘锻造成形过程的有限元模拟

通过上心盘成形过程的有限元模拟，对其速度场、等效应变、等效应力进行了分析，为上心盘锻造成形的可行性提供了理论依据，并对模具设计具有指导意义。     

连续挤压技术在铜管生产上的应用

随着对铜管需求量的不断增加，传统的铜管生产工艺已经不能满足需要，提出了一种高效节能的铜管生产新技术连续挤压生产工艺。     

连续挤压制备铝包镁复合棒材的组织与力学性能

在不同的加热温度下,采用不同尺寸的坯料并利用连续挤压工艺进行6063铝合金包AZ31镁合金复合材料的制备,获得尺寸为?5 mm的复合棒材。通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜以及万能拉伸试验机等分析手段对制备的复合棒材进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明：连续挤压工艺可显著细化复合棒材镁芯的晶粒。坯料在室温挤压时,镁芯的平均晶粒尺寸为15.4μm,复合棒材的抗拉强度为141.4 MPa,伸长率为6.6%。加热温度升高至450℃时,镁芯晶粒开始长大,复合棒材的抗拉强度略有下降,伸长率提高到10%。随着镁芯直径增大,组织均匀性和晶粒细化效果提高,平均晶粒尺寸为12.8μm。在连续挤压过程中,铝镁之间发生相互扩散,产生硬度较高的铝镁结合层,结合层最大厚度为4.8μm。利用Deform有限元软件模拟连续挤压过程中的材料流动,得到了Al和Mg的温度与应变分布,有助于分析连续挤压过程中复合棒材的组织演变。     

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。     

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。     

铜带连续挤压两次扩展成形力学模型

以TLJ500连续挤压机为模型,将具有两次扩展成形的连续挤压型腔划分为3个变形区,利用上限法建立各分区挤压力的力学模型,得出扩展腔入口单位挤压力与产品断面尺寸、形状复杂系数的关系。结果表明,对于一定的腔体结构,在产品厚度一定时,产品宽度与扩展腔入口挤压力呈线性关系,即挤压力随产品宽度的增加而增加;在产品宽度一定时,扩展腔入口挤压力随产品厚度的减小而增加,当厚度<12mm时,挤压力随着产品厚度的减小急剧增加;扩展腔入口挤压力随着产品形状复杂系数的增加而增加。     

H62黄铜合金连续挤压的变形行为和组织演变特征

研究H62黄铜合金连续挤压过程中的变形行为,并分析其组织演变特征.结果表明,连续挤压时金属塑性流动不同于常规挤压,在塑性变形区产生了一个剧烈的剪切变形带,剧烈的剪切变形促进了动态再结晶的发生,使铸态的柱状晶转变成细小的等轴晶,有利于缓解塑性变形的不均匀性,并且有利于增强金属间的结合能力,提高了产品的的综合性能.     

轧制压下量对连挤连轧铜排组织和性能的影响

目的连挤连轧是一种带材生产新技术,它结合连续挤压与热轧工艺的特点,研究轧制压下量对连挤连轧铜排组织、性能的影响。方法利用光学显微镜、万能材料实验机、布氏硬度仪对铜排连挤连轧的组织、性能进行试验研究。结果经连续挤压的铜排为等轴再结晶组织,平均晶粒尺寸为60μm左右,抗拉强度为220 MPa,延伸率为66%,沿铜排宽度方向的硬度分布不均匀。连挤连轧后的铜排晶粒沿轧制方向被拉长成扁平状,随着轧制压下量的增加,相邻晶界间距减小,最终形成纤维组织,沿铜排宽度方向的硬度分布较连续挤压排坯均匀。当压下量由2 mm增加到8mm时,铜排的抗拉强度由250 MPa增加到400 MPa,延伸率由48%降低到13%,硬度由72HB左右增加到119HB。结论得到了轧制压下量对连挤连轧铜排组织和性能的影响规律。     

产品形状对H62黄铜连续挤压成形载荷的影响

由于黄铜合金在连续挤压过程中成形模具工作载荷较大,所以在产品截面积相等的条件下,降低黄铜合金成形载荷具有重要意义.对截面积相同而宽厚比不同的两种H62黄铜产品的成形载荷进行了测试,分别获得了压实轮、挡料块和腔体的载荷.测试结果表明:产品的宽厚比越大,成形载荷也越大,尤其是挡料块载荷和腔体载荷升高明显.因此,为了提高工装模具的寿命,必须选用相同截面积而宽厚比小的产品形状.研究成果能为连续挤压成形产品形状的选用提供重要的理论基础.     

大应变条件下铝锶合金连续挤压组织演变

将连续挤压与等通道模具相结合,通过有限元模拟、金相显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜分析大应变条件下铝锶中间合金微观组织的变化机制。结果表明：等通道模具中等效应变最大值可达16,出现在经过第一转角外角的a路径上,对Al₄Sr相细化效果最好,各路径对Al₄Sr相的细化作用为：内侧a路径>中间b路径>外侧c路径;采用这种一模双孔的挤压方式,可以使进料口中心粗大的Al₄Sr相粒子经过等通道模具中应变最大的a路径,使其得到有效细化,最终使得产品中心和边缘的Al₄Sr相均得到有效细化,尺寸约为4.5μm。透射电镜观察表明,经过大塑性变形后,由于累积应变值增加,微观应变增大,Al₄Sr相内部位错缠结交割,形成位错墙,与外部位错相互作用,使Al₄Sr相粒子断裂碎化,对Al4Sr相粒子产生了显著的细化效果,同时由于界面能的增大,促使Al₄Sr相出现少量回溶。