摩擦对大型等通道转角压最大挤压载荷的影响

采用Deform-3D有限元软件对大型等通道转角压(Equal channel angular pressing,ECAP)进行动态计算仿真模拟,并进行试验研究,重点考察变形体与模具间摩擦因数和模具水平通道扩口直径对挤压载荷的影响。模拟结果表明,剪切摩擦模型适合用于ECAP变形仿真模拟计算,摩擦因数对大型ECAP的最大挤压载荷具有很大影响,随着摩擦因数的增加,最大挤压载荷急剧增加;摩擦因数μ=0.6(近似于铝和钢干摩擦)时的挤压载荷是摩擦因数为0时挤压载荷的5.1倍;增加出口通道扩口端的直径,当μ<0.6时,对最大挤压载荷几乎没有影响,而当μ>0.6时,可以明显降低最大载荷值,但也不是出口通道扩口直径越大其对应的挤压载荷就越小。试验研究表明,大型ECAP必须想办法降低摩擦才能实现批量化生产,试验和仿真的最大挤压载荷吻合。     

挤压参数及模具结构参数对某大长径比铝合金零件冷挤压流变成形载荷的影响

代号为SD-L的大长径比铝合金零件采用冷挤压成形工艺,其挤压载荷直接与挤压参数相关.采用DEFRORM-3D软件对该零件冷挤压成形过程进行仿真模拟,在不同挤压速度v、摩擦系数f以及凹模拐角处圆角半径R下对该零件冷挤压成形过程进行了数值模拟研究,获得了成形载荷随挤压参数及模具结构参数变化的规律.结果表明:成形载荷峰值随着挤压速度和凹模拐角处圆角半径的增加而减小,摩擦系数的增加则会导致成形载荷峰值增大.     

触变ZL101铝合金微正挤压正交试验研究

结合半固态成形技术与微成形技术,探讨半固态金属的微成形性能.通过微正挤压正交试验发现:试验的最佳条件是挤压直径1 mm,挤压温度为570 ℃,挤压比为25.挤压温度、挤压比和挤压直径是影响最大单位成形载荷的主要因素.相同温度下,半固态区间内成形最大单位载荷与挤压比几乎成线性关系,非半固态区间呈抛物线关系;最大单位载荷值都是随着挤压比的增加而增大;随着挤压直径的减小,最大单位载荷值渐渐增大,出现了尺度效应,半固态金属的触变成形可以削弱尺度效应的影响.挤压成形使晶粒发生变形,半固态区间内成形后的组织由于发生了动态再结晶,晶粒比热成形区间内更细小,组织更致密;在半固态内成形,温度和挤压直径对组织的影响较小.     

用上限基元技术确定反挤杯形件的挤压力

本文利用上限基元技术对杯形件反挤压进行了上限分析，提出了一种优化的流动模型。对各对参数进行优化分析，得到了各种挤压比下的挤压力的最佳上限解，同时也给出了反挤稳定变形区的高度的最佳取值Ｔ与挤压比Ｇ的关系。计算结果通过实验得到验证，为反挤压杯形件的工艺制定，提供了有价值的依据。     

7075铝合金杯形反挤压成形计算机仿真

基于DEFORM-3D仿真软件,分析了7075铝合金带筋杯形件反挤压成形过程,研究了挤压速度、扭转速度、坯料初始温度对成形过程的影响,通过正交试验获得最佳成形工艺参数,并将传统的挤压成形与扭转挤压成形进行对比。结果表明,在传统反挤压的基础上,扭转作用使得坯料成形所需载荷降低,金属内部等效应变分布更均匀,通过正交试验最终得到了优化后的成形工艺参数,为铝合金杯形件反挤压成形提供理论基础。     

扭转载荷对压裂用封隔器胶筒密封性能的影响

利用有限元分析软件建立封隔器胶筒模型,分析单一轴向载荷和轴向、扭转载荷共同作用下,胶筒与套管之间的接触应力及其沿轴向的分布规律,最大接触应力随胶筒端面角、子厚度、筒高3个结构参数和摩擦因数的变化,以及施加不同扭转载荷时对胶筒密封性能的影响。研究结果表明:在单一轴向载荷作用下,最大接触应力随倾斜角度增大先减小后增大,随子厚度的增加先增加后减小,随筒高的增加而减小,随摩擦因数增大先减小后增大;施加扭转载荷后,不同端面角、子厚度、筒高下胶筒的最大接触应力整体降低且波动较大,随摩擦因数增大胶筒接触面之间的摩擦力增大,加速了胶筒磨损和老化;不同扭转载荷作用下胶筒最大接触应力值波动较大,导致密封性能不稳定。因此,扭转载荷使得胶筒密封性降低,导致最大接触应力波动较大,使胶筒的密封性能存在不稳定性。     

修正的T-J模型分析高速航空润滑脂7018的拖动特性

在自行研制的高速润滑剂拖动特性试验台上对高速航空润滑脂7018进行拖动特性的试验,得出了该润滑脂的拖动系数随速度、温度、负载的变化规律;根据试验数据推导出润滑脂的流变参数;基于修正的T-J模型,求出高速航空润滑脂7018拖动力的大小。结果表明:根据修正的T-J模型计算出的高速航空润滑脂7018的拖动系数和试验值非常接近;高速航空润滑脂7018在试验条件下表现为弹塑性,拖动系数随着滚动速度的增大而减小;当载荷小于转折载荷时,随载荷的增加拖动系数增加,当载荷大于转折载荷时,随载荷的增加拖动系数减小。     

缠绕式挤压筒结构及缠绕层预应力分析

在大吨位挤压机的挤压筒结构设计中,预应力钢丝缠绕式剖分-组合挤压筒与传统挤压筒相比具有质量小、抗疲劳能力好、制造简单与成本低的优势。为了进一步减小质量,尝试设计一种斜端面的钢丝缠绕式剖分-组合挤压筒结构。这种结构在大质量支撑原理的作用下使缠绕层对芯筒的预紧能力显著增强。对斜端面芯筒的几何参数进行结构优化设计,得到确定最佳芯筒尺寸的方法。通过数值模拟比较得到,在相同的工作内压下,斜端面结构和平端面结构在预紧状态或工作状态下的芯筒应力分布基本相同,但斜端面结构的外径与芯筒质量小于平端面结构,且所需预紧力更小,对应的缠绕层钢丝使用量也可以减少,从两方面降低挤压筒模具的材料成本和制造难度。     

新型等通道转角模具挤压AZ91D镁合金的数值模拟

设计了一种新型的等通道转角挤压模具外形并推导出了在该模具中变形工件上分布的等效应变的理论公式.基于该公式,采用3D有限元分析技术,分析了平值的变化对工件变形的应变分布和挤压所需的最大载荷的影响.模拟的平均等效应变值和理论值非常吻合,ψ=40°时,工件上的等效应变分布最为均匀;ψ的增大将导致最大载荷的逐渐减小,且下降的幅度越来越小.     

服役环境下材料蠕变对挤压筒过盈量的影响

在传统Lamé公式的基础上引入直接位移求解法（DDM）,推导了考虑蠕变效应的挤压筒应力/应变分布解析模型,分析了各层筒应力随时间的变化情况。针对挤压筒用热作模具钢H13进行了高温蠕变试验,获取了500 ℃下热作模具钢H13的蠕变行为和Norton表达式,探讨了材料蠕变对挤压筒各层之间过盈量的影响规律。研究结果表明,交界面处各层筒的蠕变应变有差别,造成径向变形不一,从而使得过盈量减小。