铝合金挤压力几种计算方法及初步评价

挤压力是挤压过程中最重要的参数之一。本文在综合介绍影响挤压力的主要因素基础上,分别对И.Л.别尔林公式,С.И.古布金公式,Johnson公式以及竹内公式进行了评价,这对于正确使用挤压力理论计算公式,有一定参考价值。     

挤压力计算公式的分析

本文利用较多的实测数据和计算,分析了苏联学者 C.И古布金和И.Л别尔林的挤压力计算公式;同时对作者建立的理论公式进行了校核;对各公式的误差进行了对比分析,供研究和使用时参考。     

分流模挤压力的研究

研究了不同挤压条件下的分流模挤压力.以实验为依据,分析了苏联学者??计算中存在的问题,提出了平刀式分流模挤压力计算的修正式;修正式的计算结果与实验相吻合,平均相对误差在5%内;将现场铝合金空心型材挤压的一组数据对修正式进行了验证,其结果也与实测值相符,平均相对误差在5%左右.该分流模挤压力计算的修正式完全可以满足工程计算的要求,可用于现场铝及铝合金空心型材挤压力的计算.     

反向挤压时的挤压力变化规律

利用正、反向挤压对比实验研究了反向挤压铝合金时 ,在基本挤压阶段 ,挤压力的变化规律以及其最大挤压力与正向挤压时的差异 ,以便为合理制订反向挤压工艺和进行工具设计提供依据。研究表明 :挤压棒材时 ,随着挤压过程的进行 ,挤压力呈现上升趋势 ,在挤压结束时达到最大值 ,这与正向挤压时是相反的 ,其最大挤压力比正向挤压时小 10 %左右 ;挤压管材时 ,在基本挤压阶段开始时的挤压力最大 ,随着挤压过程的进行 ,挤压力呈现下降趋势 ,与正向挤压时相似 ,而当挤压过程进行到一定程度时 ,挤压力基本保持稳定 ,其最大挤压力比正向挤压时小 30 %左右。     

铝合金杯形件反挤压力计算方法的评比

通过对铝合金杯形件反挤压力计算方法的评比，得到了其在不同变形程度下较接近于实测值的计算方法用以估算挤压力。经验证，所得结论是较可靠的，可用于指导生产实践。对于其它挤压条件(不同挤压方式，挤压材料等)下的同种问题，可以参照这种研究方法得出相应结论。     

铝合金挤压机挤压力计算方法研究

挤压力的确定对挤压机吨位设计至关重要。但影响挤压力因素众多,极易造成计算结果不准确,且计算过程公式繁琐,重复计算工作量大。在现有挤压力通用计算公式的基础上,考虑挤压机工程实际运行状况,从工程角度推导出变形抗力确定方法及挤压力计算公式;基于Matlab的GUI人机交互软件开发工具包,依据推导出的计算公式,自主开发了挤压力计算软件,最后以计算某规格6061铝合金型材挤压力为计算实例,说明软件计算过程及结果。     

铝合金正挤实心件挤压力计算方法的比较

通过对铝合金正挤实心件挤压力计算方法的比较，得到了不同变形程度下较接近于实测值的挤压力计算方法。经实际验证，其结果是较可靠的，可用于指导生产实践。     

铝合金反向挤压生产中应注意的一些问题

本文针对铝合金在反向挤压过程中所出现的一些问题进行了分析.当反向挤压铝合金棒材时,在后期挤压力呈现上升趋势,反向挤压铝合金管材时挤压力开始呈缓慢下降趋势,随后趋于稳定;在反向挤压制品的尾端会出现粗晶芯、纺锤体核组织等正向挤压所没有的组织特征.     

空心管坯挤制铝型材的数值模拟和实验分析

提出空心管坯挤压型材的方法,设计了满足空心管坯生产要求的新型挤压杆。在此基础上应用HyperXtrude有限元软件,分别对实心棒料和空心管坯挤制铝合金型材进行了稳态的模拟分析,获得了挤压力、应变场以及型材出口处金属的流速分布情况。通过分析比较后发现:采用空心管坯挤制铝合金型材时,金属流动平缓,模具前端无死区形成,型材出口处金属流速更为均匀,速度均方差值减小了87.85%,挤压力降低了42.13%,模拟结果与实验结果基本吻合。     

型材挤压力公式的修正

通过铅挤压实验对常用的型材挤压力公式进行了校验 ,提出了考虑多余应变后的型材挤压力修正公式     

铝套温挤成形时消除凹环槽的方法

铝套温挤成形时消除凹环槽的方法辽宁华兴精密机械厂李义我厂生产的一种铝套零件是用ＬＹ１２铝合金φ５０毫米棒坯挤压加工的，其挤压零件如图１所示。根据挤压零件图的特点，采用一挤为复合挤压、二挤为墩挤成形两道工序温挤成形。首选方案是，一挤采用平头凸模，经一挤...     

纯镍热挤压过程中挤压力的数值模拟

在Deform的基础上模拟纯镍热挤压时的变化情况。结果表明:在模拟条件下,挤压力随坯料温度的升高逐渐降低;挤压速度较小时,挤压速度的升高影响坯料温度扩散,软化作用大于加工硬化作用,导致挤压力减小;随着模锥角的增大先减小后增大,模锥角为45°时,挤压力最小;随挤压筒预热温度的提高,挤压力下降速度逐渐变缓,然后趋于稳定。其中模锥角对挤压力影响最大,挤压筒预热温度对挤压力影响最小。     

不同方式冷挤压单位挤压力相互关系的探讨

根据国内外冷挤压实验资料,探求各种不同冷挤压方式下单位挤压力间的相互关系,提出了互相换算的经验公式,应用这一公式可以大大减少实测材料冷挤单位压力的试验工作量。本文应用此公式建立了我国常用冷挤压钢材(九种)空心件正挤压的p—ε_F曲线,并补充了我国纯铁反挤压的p—ε_F曲线。     

铝及铝合金正反向挤压力比较

依据压力表测量值计算出正向挤压力与反向挤压力的大小，再根据正，反向挤压的特点，利用皮尔林公式计算同等条件下的反向挤压力和正向挤压力。     

不同挤压力下凝固的Al-Si-Cu-T4的组织与性能

研究在不同挤压力下凝同的Al-Si-Cu-T4的显微组织和力学性能.结果表明:在挤压力下凝固时,该合金显微组织发生明显变化,其抗拉强度和伸长率均有明显提高.当挤压力为0.1～50 MPa时,随着挤压力的增加,初生a(Al)晶粒尺寸和共晶Si粒子长宽比均显著减小,Si相形貌由长针状变成粒状或圆棒状.同时,枝晶间距减小,Al2Cu相量和枝晶间孔洞数量减少,力学性能提高;而当挤压力为50～100 MPa时,挤压力的增加对合金显微组织和力学性能影响不大.因此,50 MPa为该合金的合适挤压力,在该条件下凝固的合金经T4热处理后,其抗拉强度和伸长率分别为323.6 MPa和8.51%.此外,分析讨论了不同挤压力下凝固的合金断口裂纹的形成.     

方形等通道角挤压力计算与分析

通过对等通道角挤压(ECAP)变形过程进行分析,并运用上限定理,推导出ECAP变形过程挤压力计算公式,并验证了公式的可行性。研究了模具结构和摩擦力对ECAP挤压力的影响,结果表明,随着模具内角和外角的增大,ECAP挤压力降低,模具内角对ECAP挤压力的影响更大;摩擦力对ECAP挤压力的影响显著,接触面粗糙时的挤压力是光滑时的19倍。为模具设计和模具材料、挤压设备的选择提供了理论依据。     

大口径厚壁管挤压力理论公式推导、计算机模拟与验证

应用新的力学模型(镦粗式力学模型)推导出大口径厚壁管垂直挤压的挤压力理论计算公式,并与其它力学模型下导出的公式相比较.该公式能够反映挤压力与挤压高度之间的函数关系,而其它公式则不能.同时,还对该公式进行了计算机模拟,模拟表明:利用镦粗式力学模型推导出的公式与模拟结果基本一致,也与生产实际相符.该力学模型更符合大口径厚壁...     

薄壁小弯曲弯头弹性介质挤胀成形实验研究

采用弹性填料作为传力介质对薄壁小弯曲弯头进行挤胀成形,研究了薄壁小弯曲弯头弹性介质挤胀成形机理和主要影响因素,分析了弹性介质下的薄壁小弯曲弯头挤胀成形过程和壁厚分布规律.结果表明:弹性介质在冲头轴向推力与球形芯轴反推力的双向挤压下发生弹性变形并形成连续的弹性体以产生胀力,弯曲时将管坯紧贴于凹模,同时推动管坯沿凹模型腔变形流动;此外,球形芯轴的进给量是弹性介质挤胀成形工艺的关键,在进给量不足时使成形件出现截面畸变及出口端塌陷变形等缺陷;以管径Φ32 mm×1 mm的LF2M铝合金弯头成形为例,球形芯轴的进给量控制在75°时,成形件整体壁厚分布相对均匀,外侧最大壁厚减薄率为16％.     

功平衡法求解不同型线凹模管材挤压力

在柱坐标系下,建立了功平衡法求解不同型线凹模管材挤压力模型,并推导了不同型线凹模挤压管材挤压力的理论计算公式。经生产反复实验验证,不同型线凹模中锥模挤压管材挤压力公式的计算结果与实测值基本相吻合,平均相对误差为9.6%左右;而相关教材所给主应力法求解的锥模管材挤压力公式计算结果的平均相对误差为14.8%左右。这表明本文推导的不同型线凹模管材挤压力理论计算公式是可行的,具有一定的工程实用性。     

挤压力对晶体生长速度及枝晶间距的影响

研究了挤压铸造时挤压力对宏观晶体生长速度的影响，给出了晶体生长速度表达式。结果表明：挤压力对合金宏观晶体生长速度的影响除与合金成分有关外，在某些挤压条件下，当形核率的增加幅度超过长大速度时，则挤压力可使宏观晶粒细化；反之，会使宏观晶粒变粗。随着挤压力的提高，合金凝固速度加快，一次枝晶间距和二次枝晶间距都随之减小，从而细化了树枝晶。