挤压速度对Ti3Al基合金包套挤压过程影响的数值模拟

目的研究挤压速度对Ti_3Al基合金包套挤压过程的影响规律。方法利用数值模拟技术在Deform-2D有限元软件中模拟Ti_3Al基合金的包套挤压过程。结果挤压速度越大,坯料及包套的温度和等效应变越高,并且坯料成形的挤压比也越大;在模拟的挤压速度范围内,挤压速度对坯料的等效应力场和模具载荷影响较小。结论选择挤压速度时应使坯料温度和应变速率有良好匹配,这样可以提高坯料成形的均匀性,降低模具载荷以及坯料所受到的应力,为Ti_3Al基合金的包套挤压开坯过程提供参考。     

直齿圆柱齿轮冷挤压成形腔参数优化

针对齿轮冷挤压技术存在的成形压力大和坯料填充困难问题,建立了流线型的直齿圆柱齿轮冷挤压成型腔几何模型,并对挤压过程进行了数值模拟。结果表明,流线型挤压腔能够在较小的成型力下保证挤压齿轮齿形填充饱满。通过对模拟过程的分析,研究了不同坯料放大半径λ值对成型腔形状和挤压方式的影响,并通过对不同成型腔的数值模拟,得到最优的参数模型。     

缩径挤压工艺及模具设计

根据零件成形特点,分析了成形前的坯料加工工艺,找出了坯料加工与挤压成形的切入点,设计了正挤缩径与反挤成形组合工艺装置,综述了缩径挤压模具的设计要点、模具结构、工作原理及实际应用效果。     

镁合金扇形件挤压成形数值模拟

以刚塑性有限元分析为基础,对镁合金扇形零件的挤压成形工艺进行了模拟分析,制定出扇形零件的成形工艺,即镦挤-反挤压复合成形工艺.镦挤制坯工艺优化坯料结构,反挤压工艺成形零件.根据数值模拟的工艺参数进行试验研究,成形出符合要求的零件.     

温挤压微成形系统及其数值模拟研究

零件尺寸微型化带来了"尺度效应"等问题,对塑性成形理论、设备和工艺等都提出了更高的要求.针对微挤压中冷热成形的不足,提出了温挤压微成形工艺.在借鉴现有微成形装置的基础上给出了自行设计的温挤压微成形系统,并对其工作原理进行了阐述.为了探索坯料在微挤压筒内的流动行为,利用ABAQUS/Explicit模块对温挤压微成形进行了数值模拟,着重分析了210℃时温挤过程中的应力分布以及不同摩擦条件下金属的流变行为,揭示了不同工艺参数对温挤压微成形规律的影响,从而为其模具优化设计提供科学的理论依据.     

高速铁路Cu-Cr-Zr合金承导线对连续挤压工艺的适应性

为研究高速铁路承导线Cu-Cr-Zr合金对连续挤压工艺的适应性,采用TLJ500连续挤压机对满足高速铁路承导线用Cu-Cr-Zr合金元素含量要求的上引连铸杆坯进行了连续挤压加工,结合三维有限元数值模拟分析结果,分析了该Cu-Cr-Zr合金连续挤压杆的显微组织特征。基于Arrhenius双曲正弦函数和Cu-Cr-Zr合金的高温热模拟变形试验结果构建了高速铁路承导线用Cu-Cr-Zr合金的本构方程,并以此为基础利用UG、Deform 3D等软件平台建立了该合金在同等现实连续挤压工艺条件下的有限元分析模型,模拟了该合金在加工过程中所形成的温度场、应变场等物理场的分布状态。通过观察分析Cu-Cr-Zr合金挤压杆微观组织形貌和第二析出相的分布状态,认为Cu-Cr-Zr合金经连续挤压工艺加工后,其显微组织结构得到了显著的改善,增强了细晶强化作用和第二相粒子的析出强化作用,过饱和固溶体分解析出的第二相粒子不仅阻碍了亚晶晶界向大角度晶界转变的趋势,而且还有利于抑制合金在连续挤压过程中再结晶晶粒的长大。     

基于预锻成形腔的直齿圆柱齿轮冷挤压数值模拟分析

直齿圆柱齿轮冷挤压坯料在塑性成形过程中属于三维变形,由于变形复杂,带来成形压力大,填充困难及模具寿命低等问题.建立了基于流曲线和等截面理论的流线型预锻成形腔,通过刚塑性有限元软件对挤压过程进行了数值模拟.结果表明,流线型挤压腔符合金属流动规律,可有效提高金属坯料在角隅的填充能力,减少变形突变和成形压力.     

喷射沉积连续挤压2A12铝合金的微观组织形成模型

喷射沉积连续挤压技术是将喷射沉积和连续挤压两种先进技术进行有机结合而形成的一种快速凝固体材料连续成形新技术。在自行研制的喷射沉积连续挤压装置上制备了2A12铝合金棒材,在光学显微镜下观察到该棒材是由"帽状"的粗晶层和细晶层交替堆垛而成。结合喷射沉积坯的显微组织分析和物理模拟的结果,提出了"帽状"组织的形成模型,即片状喷射沉积坯在挤压筒内呈"S"形堆积,在模腔表面及挤压筒底部死区的作用下,中间金属的流动速度明显较两边快,在进料孔及模具内表面摩擦力的作用下,金属流动速度的差异进一步加剧,使得中间的层状坯料明显凸向挤出方向,致使喷射沉积连续挤压制品的显微组织呈"帽状"。片状喷射沉积坯内下层细晶区和中部粗晶区分别形成制品内的细晶层和粗晶层。     

新型等径角挤压工艺下的5052 铝合金变形行为的有限元模拟

目的采用新型复合大塑性变形技术正挤压-等径角挤压工艺(FE-ECAP),研究5052铝合金在室温条件下的变形行为。方法基于有限元分析软件DEFORM-3D,在FE-ECAP工艺下对5052铝合金进行有限元模拟,研究变形过程中挤压载荷、等效应变、金属流动速度等场量的分布规律。结果 5052铝合金在FE-ECAP变形过程中,挤压载荷曲线呈双峰形态分布,在挤压模口附近达到第一次峰值,第二次出现在转角处,挤压载荷值为347 k N,同时也是整个挤压过程的最大值;经过FE-ECAP变形后,等效应变大量累积,使得主要变形区达到了高度均匀的变形状态;坯料外转角处金属的流动速度值大于内转角处的流动速度值。结论根据以上结果分析,在FE-ECAP工艺下,为使变形坯料性能优越,应尽量提高坯料变形的均匀性。     

工艺参数对AZ31镁合金往复挤压过程的影响

运用刚黏塑性有限元法对不同工艺参数下的AZ31镁合金往复挤压过程进行了热力耦合数值模拟,研究了不同初始坯料温度、挤压速率和摩擦因数对往复挤压过程中等效应变、等效应力及温度场的影响。结果表明:在往复挤压过程中,挤压速率对等效应变峰值影响不大,随着挤压速率的增大,工件内温度峰值直线上升,温度分布不均匀程度增大,应力峰值先增加后减小;随着初始坯料温度升高,等效应力峰值呈直线趋势减小;摩擦因数对温度峰值的影响很小,随着摩擦因数的增大,等效应变峰值先增大然后趋于平稳,等效应力峰值增大,其增大幅度减小。