大长径比管坯挤压工艺数值模拟及试制

采用Deform-2D有限元软件对大长径比管坯挤压试制工艺进行了数值模拟。根据挤压模和挤压模套构建的不同挤压模角(入口锥角2α)与坯料不同的加热工艺参数组合建立模拟仿真模型，研究挤压过程中制品的温度场和速度场的分布规律，优化金属坯料挤压“死区”。数值模拟结果表明，随挤压模角的增加(100°、140°、180°),金属流经挤压模变形区P1、P2、P4、P5和P6点的速度波动范围从30～90 mm·s^-1扩大至5～150 mm·s^-1;通过合理选择模角、提升金属流动均匀性、将挤压载荷控制在合理范围可以有效控制产品表面质量。在3.6×10⁴ t黑色金属垂直挤压机上一次性挤压试制成功，试制生产情况与模拟结果一致，经检测试件性能显著提高，材料利用率提升27%。