挤压轮转速对铜镁合金连续挤压成形过程的影响

以TLJ400连续挤压机为原型,基于Deform-3D有限元模拟软件,通过建立铜镁合金连续挤压数值模拟模型,获得了不同挤压轮转速下金属连续挤压成型过程中的温度分布、等效应力分布以及挤压轮扭矩的分布情况。结果表明,随着挤压轮转速的提升,连续挤压成型过程中金属的变形温度不断升高,等效应力值和挤压轮扭矩不断下降。     

压实轮压下量对宽铜带连续挤压过程的影响

利用DEFORM-3D软件,对宽铜带连续挤压的压实轮压下过程进行数值模拟,获得坯料在不同压下量下的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩的分布情况.结果表明:在同一压下量下,坯料的等效应力和等效应变在压实轮压下过程中都逐渐增加;当金属进入到轮槽内并与挡料块接触间,坯料的等效应变保持不变,而等效应力则急剧降低;当金属流人到腔体内时,坯料的等效应变又急剧增加.随着压下量增加,在整个连续挤压过程中坯料的等效应力、等效应变、温度和挤压轮扭矩都增加.通过点的跟踪分析和挤压轮扭矩分析可知,压实轮压下量为6 mm时更适合宽铜带连续挤压.     

AZ31镁合金连续挤压过程数值模拟

采用连续挤压方法可以实现AZ31镁合金变形,变形条件是决定AZ31镁合金连续挤压成形的关键因素.利用DEFORM3D软件,模拟AZ31镁合金在250型连续挤压机上生产Φ7mm杆的成形过程,建立AZ31镁合金线连续挤压的刚粘塑性有限元模型,分析了连续挤压成形过程不同阶段的温度,等效应力应变变化.研究表明,变形金属的等效应力最高值出现在压实轮下方;温度最高值出现在型腔内;等效应变最大值出现在模具入口处.模拟结果对生产中制定合适的工艺和工模具的设计起到指导作用.     

挤压铸造数值模拟中数学模型的建立

在柱坐标系下建立了挤压铸造凝固过程中传热、传质和动量传输的统一数学模型，对二元合金铸件以柱状晶方式凝固的液相区、凝固区和固相区中发生的各种基本传输规律用同一组微分方程来描述。     

基于连续挤压的黄铜合金成形过程的数值模拟

针对黄铜合金连续挤压成形过程中存在变形抗力大、成形不稳定等问题,本文应用有限元法模拟分析了H62黄铜合金连续挤压应力应变场、温度场和流动速度场分布规律。模拟结果表明,成形温度达到了铜合金再结晶温度以上,模具口处应力集中、速度差大,降低该处的成形阻力将对黄铜合金稳定成形十分有利。黄铜合金连续挤压成形实验验证了数值模拟分析结果。     

轴对称正挤压的简化滑移线解

介绍了一种分析轴对称塑性成形问题的新方法———简化滑移线解法 ,并得到了光滑锥形凹模正挤压问题的简化滑移线解 ,求解所依据的近似应力场满足平衡微分方程和应力边界条件 ,并包含有应力间断面 ,但在某些局部范围内不满足屈服准则。结果表明 ,简化滑移线解高于滑移线解 ,低于上限解 ,比较接近于真实载荷 ,是求解轴对称塑性成形问题变形力的一种简便而实用的新方法     

两层套组合式圆挤压筒热-应力耦合有限元分析

以两层套圆挤压筒为研究对象,运用ANSYS有限元软件对挤压筒进行热-应力耦合数值模拟,分析了挤压筒在装配条件下的应力情况;并通过基于Lame公式的应力叠加法计算出的解析解与数值解进行对比分析;采用正交试验方法,研究了过盈量、结构尺寸对挤压筒应力的影响规律。结果表明考虑温度场的热应力时,挤压筒的最大等效应力明显降低,且各层套的应力变化越趋平缓;解析解与数值解的误差均在2.4%以内,验证了数值模拟结果的正确性;过盈量和结构参数的变化使得挤压筒最大等效应力出现在内套内壁或外套内壁。     

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。     

易切削黄铜棒材连续挤压成形模具磨损的数值模拟

针对易切削黄铜连续挤压成形过程中存在变形抗力大、模具磨损严重等问题,以HPb59-1黄铜为例,基于Deform-3D软件,对其成形过程中模具磨损进行了数值模拟,得到了连续挤压过程中坯料的应力应变、速度和温度分布。结果表明,在模具口处的磨损最为严重。结果能为分析连续挤压模具寿命提供依据。     

工业纯铝管挤压成形过程的数值模拟

针对连续挤压法生产制冷铝管过程中经常出现的焊合不良、尺寸超差和壁厚不均匀以及力学性能不达标等问题,利用DEFORM-3D有限元软件对铝管的挤压过程进行数值模拟,分析挤压温度和速度对温度场、应力场和晶粒尺寸的影响,为挤压工艺参数优化提供指导。结果表明：挤压速度一定时,定径带出口温度随胚料预热温度的升高而增加,应力随着挤压温度升高逐渐降低,平均晶粒尺寸随着挤压温度的增加而变大。挤压温度一定时,出模孔温度随挤压速度升高而增加,应力峰值随着挤压速度的增加呈先增大后降低的趋势,平均晶粒尺寸随着挤压速度的增加呈逐渐降低的趋势,管材焊缝处的晶粒尺寸比基材小。在此模拟条件下最佳工艺参数为460℃、25 mm/s,铝管和焊缝的晶粒尺寸分别为24.7μm和24.3μm。     

银、铜基钎焊条挤压成形工艺及模具的研究

通过挤压成形的应力分析，确定了连续挤压工艺及其挤压模结构，在实际应用中取得了令人满意的效果。     

工艺参数对2017铝合金ECAP变形影响的数值模拟研究

运用刚塑性有限元法对不同工艺参数下2017铝合金的等通道转角挤压(ECAP)过程进行了热力耦合的数值模拟,研究了不同挤压温度、挤压速度和摩擦因子对ECAP过程中挤压载荷、等效应力和等效应变分布的影响。结果表明:在ECAP过程中,提高挤压速度、降低挤压温度均会导致载荷峰值和等效应力峰值增大。挤压速度和挤压温度对等效应变的影响不大。减小摩擦因子可以有效降低挤压载荷峰值和平均等效应变,而等效应力峰值基本不受摩擦因子的影响。     

喷射沉积7075/SiCp铝基复合材料挤压变形的数值模拟

采用Deform-2D有限元软件对喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料挤压变形进行数值模拟。模拟采用的挤压变形条件为：挤压比4-100，锭坯预热温度300-450℃，挤压杆速度2-20mm／s。结果表明：在挤压变形区内应力及温度变化剧烈，且在模子入口处均出现最大值；挤压比和挤压速度越大，应力越大，温度效应也越显著。喷射沉积7075／SiCp铝基复合材料最佳挤压条件为：锭坯预热温度350-400℃、挤压比16-50、挤压杆速度5～15mm／s。数值模拟结果和工艺实验测量值吻合较好。     

基于HyperXtrude的铝合金矩形型材挤压工艺优化设计

采用HyperXtrude软件模拟了7005铝合金矩形型材的挤压过程,系统地研究了7005铝合金矩形型材挤压温度与挤压速度对挤压结果的影响。结果表明:合金的应力随挤压温度的增大而减小,挤出型材温度随挤压温度的升高而升高。合金的应力随挤压速度的增大而增大,挤出型材温度随挤压速度的增大而升高。适宜的挤压工艺为:挤压温度450℃、挤压速度6 m/min。     

银铜合金连续挤压工艺研究

分析讨论了银铜合金连续挤压工艺特点及挤压温度、挤压轮转速、挤压比、溢料间隙对连续挤压制品质量的影响.通过理论分析和计算,确定了银铜连续挤压的挤压温度为480～500℃;而合理的挤压轮转速需根据挤压温度来选择.不同工艺下制品质量的结果分析也证实也这一点.     

扁挤压筒内铝型材挤压的上限研究

应用上限法建立了扁挤压筒内铝型材挤压的等挤压比流动模型，得到了3次多项式表示的流线方程，给出了变形区的动可容速度场、应变速率场及上限功率的表达式，获得了最优上限挤压应力的数值解；分析了挤压比、挤压筒截面及型材截面形状等参数对挤压力的影响，得到不同长宽比A／B的扁挤压筒内挤压应力的计算线图，具有实用价值。理论计算与实验结果吻合很好，验证了该模型的可行性。     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料挤压过程数值模拟

对不同挤压工艺下Mg2B2O5w/AZ63B棒材的热挤压过程进行了有限元模拟,分析了热挤压过程中挤压温度(250、300、350℃)、挤压速度(1、4mm/s)和挤压比(6.25、14.00、20.25)对Mg2B2O5w/AZ63B复合材料挤压过程中等效应力的影响。模拟结果表明,温度对等效应力的影响最为显著,当挤压温度由250℃升至350℃时,合金的最大等效应力由185MPa降低到138MPa;当温度与挤压比恒定时,挤压速度从1mm/s增大到4mm/s时,最大等效应力值从184MPa降低到167 MPa;随着挤压比的增大,坯料在挤压筒内的等效应力逐渐增大,挤压坯料在挤压模具锥角处受到强烈的挤压变形和剪切变形,晶粒得到细化,使得等效应力的分布更加均匀。     

AZ80镁合金变形特性及管材挤压数值模拟研究

利用Gleeble热模拟机研究了AZ80合金的高温变形特性。结果表明,流变应力取决于变形温度和变形速率。当应变速率一定时,流变应力随变形温度的升高而降低;当温度一定时,流变应力随着应变速率的升高而增大。根据AZ80镁合金真应力-真应变曲线,建立了其流变应力模型。采用刚塑性有限元法对AZ80镁合金管材挤压过程进行热力耦合数值模拟,并分析了高温挤压成形过程中变形力及金属流动规律,着重探讨了变形温度和挤压速度等挤压工艺参数对挤压力、应变场以及应力场的分布及变化情况的影响。模拟的结果为AZ80镁合金管材挤压工艺参数的制定、优化提供了科学依据。     

细晶TC4钛合金两种本构模型的对比

采用Gleeble3500热模拟试验机,对经过连续变断面循环挤压制备的细晶TC4钛合金进行热模拟压缩,采用的变形温度为750~950℃,应变速率为0.001~10 s-1,变形程度为60%。根据实验所得应力—应变曲线采用Arrhenius方程和BP人工神经网络分别建立了经连续变断面循环挤压制备的细晶TC4钛合金的本构方程,并计算了两种本构方程的预测值与实验值的相关度和相对误差。结果表明,BP人工神经网络模型预测值更加精确,比较适合经连续变断面循环挤压制备的细晶TC4钛合金流动应力的数值模拟。     

浅析挤压温度对磁轭温挤压模具的影响

通过有限元分析软件DEFORM-3D对4Cr5MoSiV1材质的磁轭温挤压模具进行了分析,找出了挤压温度对磁轭温挤压模具温度、模具挤压力、凹模载荷、模具应力的影响分析。试验证明:随着挤压温度升高,挤压力下降,模具应力小,特别是挤压终了时凹模载荷小,模具发生塑性变形倾向小;然而,挤压温度越高,工件挤压终了时模具表面温度越高,会使模具出现冷热疲劳造成模具早期失效。