基于正交试验的LED散热器冷锻成形工艺参数优化

利用FORGE-3D有限元模拟软件对LED散热器的冷锻成形过程进行模拟与分析,得到了1050铝合金零件在冷锻成形过程中的成形载荷与模具磨损变化规律。基于数值模拟和正交试验法,分析了摩擦因数、桥口圆角半径、挤压速度和锻件飞边厚度对成形载荷和模具磨损的影响规律。结果表明:4组因素中,飞边厚度对成形载荷的影响最大,挤压速度对模具磨损的影响最大。综合考虑4组因素的模拟结果确定了最优方案,即摩擦因数为0. 06、挤压速度为5 mm·s~(-1)、飞边厚度为0. 6 mm、桥口圆角半径为1. 5 mm。该研究为大功率LED散热器零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

X12合金钢高温流变应力行为及位错密度演变规律

为研究X12合金钢高温流变应力行为及其热变形过程中位错密度的演变规律,在温度为1050~1250℃、应变速率为0.005~5 s^-1、变形程度为50%的条件下,采用Gleeble-1500 D热模拟试验机对X12合金钢进行了热压缩实验,并采用XRD分析了该材料不同变形条件下位错密度。结果表明:X12合金钢在该实验温度及应变速率范围内有典型的动态再结晶特征。基于热压缩实验数据求出了X12合金钢的热变形激活能Qact为531.095 kJ/mol,并构建了X12合金钢的Arrhenius高温流变应力模型,模型计算值与试验值吻合情况良好,平均相对误差为2.52%。不同变形条件下的X12合金钢总位错密度均在1014 cm^-2以上,并且X12合金钢总的位错密度随应变速率增加而增加,随变形温度升高而减少。     

基于修正Voce模型的2A12铝合金流动应力模型

在温度20～175℃、应变速率0.01～1 s~(-1)、变形量为50%条件下,采用Gleeble-1500 D热模拟试验机对2A12铝合金进行了压缩实验。结果表明:2A12铝合金在该变形条件下有明显软化效应,同一应变速率下,温度由20℃升高到175℃,材料峰值应力平均降低了60 MPa。采用考虑软化系数的Voce模型建立了2A12铝合金的流动应力模型,模拟得到的流动应力值与实验值的相关系数达到0.99。基于构建的流动应力模型,采用有限元模拟软件DEFORM-3D对2A12铝合金试样在温度为20℃、应变速率为0.1 s~(-1)的条件下进行了压缩模拟。通过对比相同变形条件下的实验与有限元模拟得到的行程载荷曲线,平均相对误差为4.78%,验证了所构建的流动应力模型的准确性,为2A12铝合金冷变形加工工艺的制定提供了理论依据。