321不锈钢管材挤压过程的有限元模拟

根据321不锈钢材料的特性,用UG软件建立三维造型,采用Qform-3D软件对其进行管材挤压过程的有限元模拟.研究发现,挤压时管材内壁的金属比外壁的金属流动快,内部应变小于外部应变等;分析了产生的原因,进而研究一些主要影响因素对热挤压成形过程的影响规律.     

钛合金常规挤压时冷硬层对成形过程的影响

钛合金常规挤压时表面存在很厚的冷硬层,导致挤压抗力急剧升高,严重影响坯料成形.通过TC4杯形件常规挤压研究了该条件下钛合金表面冷硬层性质以及对成形过程的影响,分析了影响冷硬层形成的关键因素及机理.通过采用DEFORM-3D软件模拟分析了常规挤压状态下冷硬层对挤压件形状、应力、应变、载荷等的影响.模拟结果表明,当界面传热系数为11,摩擦系数为0.7时,坯料存在约3 mm、温度约为500℃的冷硬层.实验结果表明,在没有充分润滑和保温的常规挤压条件下凸模易断裂.TC4杯形件在常规挤压条件下成形,必须保证坯料有良好的润滑和保温,可以采用等温挤压、包套挤压或者热模挤压来消除或者减少成形过程的冷硬层.     

CONFORM连续挤压过程的有限元分析

为研究CONFORM连续挤压过程中金属的变形行为,本文构造了一个反映CONFORM连续挤压金属塑性变形力学机制的计算模型。采用刚粘塑性有限元方法对CONFORM连续挤压金属变形过程进行了数值模拟,得到了金属的流动规律以及相关力学场量的分布。     

铝合金管材挤压过程中穿孔针粘铝的机制分析

穿孔针粘铝是造成铝合金管材挤压时产生内表面擦伤缺陷的主要原因之一。利用扫描电镜对挤压过程中穿孔针与铝的接触面之间相互作用的行为进行了研究,分析了粘铝的机制及其影响因素。     

TC4合金等温挤压过程的有限元数值模拟

采用刚-粘塑性有限元数值技术模拟了TC4合金等温挤压成形筒形件过程，对等温挤压成形过程中需考虑的速度、温度、润滑等因素进行了探讨。     

CT20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化

采用包套挤压方式制备CT20钛合金管坯,经两道次两辊开坯轧制和一道次多辊精轧获得Ф85mm×2．5mm成品管材。研究了开坯、精轧一系列冷轧变形过程中的组织形态和室温力学性能变化,建立了挤压管坯加工过程的组织演变模型。结果表明：挤压制备的CT20钛合金管坯,其组织为细小均匀的网篮组织;对CT20钛合管坯进行大变形率（ε总=70％）的两辊开坯轧制,能够获得细晶组织;多辊精轧管材加工态组织与上道次冷轧态组织相比变化不大,经900℃退火后形成均匀的等轴组织。     

铝管挤压时影响穿孔针断裂的主要因素

简要介绍了铝管挤压时穿孔针断裂的情况，分析了影响断针的主要因素，提出了防止断针的主要措施。     

可压缩材料挤压过程有限元模拟

利用QFORM通用有限元软件对可压缩材料挤压过程进行了数值模拟,研究了初始相对密度对等效应应变和挤压力、挤压比对致密速度和挤压力的影响,同时,通过对平面应变和轴对称各种挤压工兑进行模拟分析,给出了两种状态单位挤压力间的关系。     

Ti-B25钛合金管材挤压成形数值模拟及实验研究

为了加快推动Ti-B25钛合金在舰船通信系统上的应用,利用前期构造的本构方程和热加工图优化出的工艺参数,使用DEFORM-3D有限元软件模拟了变形温度900℃、应变速率0.1 s-1工艺参数下的管材挤压过程,并对模拟过程进行了实际挤压验证。结果表明:在变形温度900℃、应变速率0.1 s~(-1)条件下能成功挤压出62 mm×12 mm的Ti-B25钛合金管坯,并且管坯具有良好的表面质量,组织中存在再结晶晶粒。管坯经过830℃/1 h+600℃/8 h固溶时效处理后具有良好的强-塑性匹配,满足舰船天线管使用要求。     

铝合金管材无润滑挤压穿孔针拉力的计算

提出了计算穿孔针上单位压力的方法 ,测定了 3种铝合金穿孔针单位压力的修正系数。用此方法和系数 ,修改了老压机的工艺 ,消除了事故 ,提高了管材质量 ,取得了经济效益。     

TC4钛合金型材热挤压过程坯料温度演变规律研究

采用数值模拟方法对TC4钛合金H形截面型材热挤压过程进行热力耦合分析,获得了坯料温度的分布情况及不同工艺参数对坯料温度的影响规律,结果表明:坯料温度进入稳定挤压阶段显著升高,产热与散热达到动态平衡状态;过渡圆角处坯料的温度明显高于坯料的其他部位;坯料的温升随挤压速度、摩擦因子、挤压比以及模具预热温度的增大而增大,但随坯料预热温度的增大而减小;而坯料的温降呈相反变化规律;最终获得优选挤压工艺方案。     

异形铝材穿孔针挤压成形数字模拟研究

为了揭示异形铝材穿孔针挤压成形规律,以导弹尾翼为例,采用非线性有限元对其挤压过程进行三维热力耦合模拟,系统地分析了工艺条件对温升变化、附加拉应力及成形载荷的影响规律,研究结果表明:在低速挤压范围,坯料上最高温度峰值均呈减小趋势变化,随挤压速度的增加,最高温度峰值的降幅随之减小,而模口处轴向附加拉应力的数值则相应地增大;成形过程中模口处的轴心部位为高温区,随着轴心距的增加,温度值呈梯度减小的趋势变化;随着凸模压下量的增加,温度减小的梯度趋势逐渐变缓,为异型截面铝材穿孔针挤压成形的工艺设计及变形流动控制提供理论依据。     

AZ31镁合金管材挤压过程的数值模拟

采用Gleeble1500热模拟机对于不同温度和变形速率下的AZ31镁合金的变形性能进行了研究。通过实验得到真实应力的关系式及真实应变关系式，进而得到真实应力-应变曲线。以此为基础，采用DEFORM-3D软件，对不同壁厚管材的成形的过程进行模拟，发现在挤压时，管材内壁的金属比外壁的金属流动快，挤压筒与圆锥面过渡处的等效应变值最大等现象，分析了产生的原因，并通过工艺试验验证了模拟分析的正确性。     

TB10钛合金筒体反挤压成形的有限元模拟

通过热模拟实验得到TB10钛合金的流动应力-应变曲线,应用DEFORM-3D软件建立材料模型.基于刚塑性有限元法,对TB10钛合金筒体反挤压过程进行数值模拟.分析了挤压过程的载荷-行程曲线,以及坯料内部的温度、速度、应力、应变等的分布,并对模拟过程中的误差来源做了分析.研究表明,在摩擦因子较小(m=0.1)的情况下,挤压载荷较为稳定,筒壁处金属流动速度均匀,但局部变形不均和应力集中可能在表面形成裂纹.     

异型管辊挤成型过程的数值模拟与实验研究

采用非线性有限元数值模拟与实验的方法对异型管双道次无芯棒辊挤成型过程进行了研究。通过数值模拟,得到了成型过程中应力与变形的分布规律,以及成型后异型管的结构形状,并与实验结果进行了比较。利用作者建立的解析式计算了异型管辊挤成型过程的挤压力,实验与模拟的结果验证了理论计算的正确性。研究的结果对生产实际具有重要的指导意义。     

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。     

无润滑挤压铝合金管材时铸锭长度的确定

根据对穿孔针所受拉力的计算,得出如何确定无润滑挤压铝合金管材时合理的铸锭长度,以减少挤压时的断针现象.     

C10100铜合金管挤压成形过程的有限元模拟

研究挤压成形工艺中的挤压速度、挤压温度和凹模圆角半径各工艺参数对挤压件成形质量的影响规律。采用有限元模拟软件Deform-2D建立了C10100铜合金的热挤压有限元模型,坯料的成形流变性能按其数学模型从该模拟软件数据库中选取。选择挤压速度分别为40,50和60 mm·s-1,挤压温度为850,900和950℃,凹模圆角半径为10,15,20和25 mm,比较在不同挤压参数下的等效应变值与最大挤压力值的差异。研究结果表明,当最佳工艺参数为:挤压速度50 mm·s-1、挤压温度950℃、凹模圆角半径10 mm时,所得到的挤制管材的表面光洁度及内部组织满足工程应用要求。     

钛合金导管无扩口内径滚压过程的数值分析

针对钛合金导管内径滚压成形中的关键问题进行了有限元模拟分析。模拟结果表明:成形中滚柱径向进给使导管材料既产生径向流动又产生轴向流动;成形后导管管套之间存在的残余接触力,是导管管套紧密连接在一起的重要原因;最后参考有限元模拟结果,进行了管套与导管的连接成形试验,试验结果与模拟结果吻合,并且连接试验件顺利通过连接强度试验,证明连接件具有较强的连接强度和良好的密封性能。