基于Deform-3D软件铜扁线连续挤压过程数值模拟

对铜扁线连续挤压的几何模型创建、模拟参数设定、网格划分、步长设定、模拟结果进行研究。结果表明,挤压过程包括压实咬合、填充、镦粗、挤压4个阶段,金属变形剧烈部位主要集中在堵头附近、堵头与挤压轮之间的泄漏处和挤压模定径带附近,同时变形温度较高、等效应变较大;由速度的分布可知,金属在填充阶段流动较快;从挤压轮扭矩图可知,金属在镦粗阶段,当完全填充满模腔及扩展区,挤压轮扭矩值达到最大。     

铜/铝复合接触线连续挤压成形工艺参数

采用有限元软件对连续挤压下铜铝接触线层状复合成形过程进行二维数值模拟,详细研究了不同模芯端部导流角、复合变形区长度、铜铝厚度比、坯料与模具表面状态和定径带长度对铜铝双金属的流动和挤压力大小影响的规律。结果表明,模芯端部导流角度取30°,复合变形区长度取3.5~5 mm,定径带长度取5 mm,并尽可能增加铝与铜之间摩擦,同时减小模具与铜之间摩擦,能使铜铝层状复合流畅,产品顺利挤出且成形良好。此外,在TLJ340连续挤压机上进行了铜铝层状复合的试验,试验结果与数值模拟结果相吻合。     

影响花键轴冷挤压弯曲变形的工艺参数优化

长轴类零件在冷挤压过程中易发生弯曲变形,针对凹模定径带误差,建立了有限元模型,研究了定径带相对长度、入模半角、坯料直径对弯曲变形的影响.模拟结果表明:适当增加定径带相对长度和入模半角,减小坯料直径均有助于减小定径带误差对弯曲变形的影响.工艺试验显示,改进后的工艺参数能有效降低花键轴的弯曲变形,提高成形质量,数值模拟结果对生产实际有较好的指导作用.     

铜连续挤压扩展成形温度场的分析

文章通过有限元数值模拟分析了铜连续挤压扩展成形中温度场的分布规律。连续挤压扩展成形过程中温升主要集中在变形和摩擦剧烈的区域。整个扩展挤压过程中最高温度出现在直角弯曲区靠近挡料块的附近,可达到700℃以上。从变形和摩擦的角度分析了坯料在挤压轮径向的温度分布的特点。从变形和传热的角度分析了金属在扩展挤压区宽度和厚度方向温度分布特点,以及温度对产品成形性的影响,并进行了现场温度测试,用热电偶采集腔体密封面和扩展腔的温度,实验结果与模拟结果吻合,为铜连续挤压扩展成形性的研究提供了依据。     

挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响

针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:在定径带横截面处,随着挤压轮转速的提高,稳态下坯料的温度和等效应变速率最大值逐渐增大,中心与边缘速度差逐渐增大,产品成形不稳定。因此,适当地降低挤压轮转速有利于产品的稳定成形。通过连续挤压实验,验证了分层缺陷的存在,数值模拟结果与实验结果一致,证明了模拟结果的有效性。     

面积扩展比对铜棒材连续挤压扩展成形流动的影响

为研究连续挤压周向扩展成形金属流动规律与工艺参数之间的关系,基于DEFORM-3D有限元分析软件,简化连续挤压工装模具非必要外形尺寸,建立铜棒材连续挤压扩展成形刚塑性有限元模型。通过数值模拟分析面积扩展比分别为2.25、3.0625、4、5.0625和6.25时铜棒连续挤压扩展成形过程坯料速度分布规律。模拟结果表明,在扩展变形区,坯料在对称面上的纵向流动基本均呈现上下对称层流分布状态;铜坯料从直角弯曲区经过扩展变形区降速而后流入模具收缩区,当面积扩展比为4时,纵向流动速度曲线最平稳,模具定径带处的流速均方差SDV值和极差R值最小,即模具出口速度最均匀。     

带扩展腔的纯铝及铝钛硼合金连续挤压力的分析与实验研究(英文)

将CONFORM挤压的变形区划分成初始夹紧区、夹紧区、圆锥形扩展腔区、圆柱形挤压筒区和定径区,采用主应力法建立各区力平衡方程,获得了带扩展腔的任意包角连续挤压过程的变形力公式。在自行设计的连续挤压机上对纯铝和铝钛硼合金(Al-5%Ti-1%B)进行实验。采用Gleeble-1500热模拟实验机实测得到铝钛硼合金在变形温度400℃、应变速率3.07s-1条件下的变形抗力为50MPa。计算得到纯铝和铝钛硼合金带扩展腔连续挤压的变形力。实验用的连续挤压径向力与理论计算的连续挤压径向力一致。     

转向节热挤压方案工艺性对比分析

采用有限元数值模拟方法以某汽车转向节不同热挤压方案为研究对象,从填充性能、飞边铺展均匀性和流线分布等方面分别作了对比分析研究.结果表明:转向节挤压生产时应避免采用大高径比的坯料直接挤压;采用大直径规格的坯料具有最好的杆部填充性能;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得较好的综合填充性和变形均匀性.变形方式对锻件最终流线分布的影响最大;初始坯料的流线状态和变形程度对最终锻件的流线状态有重要影响;采用镦挤加拍扁的预制坯方案可获得最好的挤压件流线分布状态.镦挤加拍扁的转向节热挤压预制坯方案具有最优的综合工艺性能.     

模具入口角度对铜排连续挤压扩展成形的影响

连续挤压扩展成形是一种先进的铜排制造方法,而模具入口角度是影响产品成形的重要因素。根据连续挤压变形特点,采用刚粘塑性有限元法,应用Deform-3D软件,针对模具的不同入口角度进行连续挤压变形过程的模拟。分析了不同模具入口角度对连续挤压各变形区温度、等效应力、等效应变、速度场以及工模具载荷产生的影响。结果表明,在扩展成形阶段,当模具入口角度为15°时,变形金属等效应力分布均匀,拐角处应力集中小,定径带处金属流动速度的均方差最小仅为0.05,挤压轮扭矩和腔体载荷都比较合理,有利于扩展成形。通过试验验证了模拟结果,为连续挤压模具优化设计提供了重要的理论依据。     

6063铝合金螺旋挤压过程数值模拟与组织性能研究

建立了一种截面对称的铝合金螺旋型材挤压模型,通过具有螺旋型腔的模具挤压实现铝合金螺旋型材的近净成形。基于DEFORM-3D有限元数值模拟及挤压实验,研究了铝合金坯料在挤压过程中温度场、速度场、应变场以及应力场等物理场量的分布规律,对挤压型材的晶粒组织、微观特性及硬度分布进行预测与分析。结果表明,6063铝合金在挤压温度为450℃、挤压比为22的螺旋挤压过程中,同一截面上,坯料的温度分布是不均匀的,呈螺旋梯度分布,且边部区域的应力应变、挤压速度要大于中心区域。坯料在模具型腔内流动时,与工作带接触的部位变形最为强烈,应力应变整体上升。微观组织分析表明,在螺旋挤压过程中坯料发生动态再结晶,同一截面上,晶粒沿螺旋方向偏转分布,型材边部比中部晶粒更为均匀细小,表明变形程度大的区域晶粒细化更为明显。硬度的分布呈现从中部到边部逐渐增强的趋势,表明变形程度是影响硬度分布的关键因素。