采用功平衡法求解管材挤压变形力的对比研究

挤压是制备低塑性难变形金属和合金管材的一种精密成形方法,挤压力是选择挤压设备和校核挤压机部件强度的依据;合理地制定生产工艺规程和设计工模具等需要准确的计算挤压力,因此,求解计算精度高的挤压力计算公式在实际生产中显得尤为重要.本文在球坐标和柱坐标系下,采用功平衡法推导了锥模管材挤压变形力的两种理论计算公式;经生产中反复实验验证,两公式的计算结果都比较接近实测值,平均相对误差分别为6.6%左右、9.6%左右;而相关教材所给主应力法求解的管材挤压变形力公式计算结果的平均相对误差为15%左右.这表明本文推导的理论计算公式具有一定的工程实用性.     

功平衡法求解不同型线凹模管材挤压力

在柱坐标系下,建立了功平衡法求解不同型线凹模管材挤压力模型,并推导了不同型线凹模挤压管材挤压力的理论计算公式。经生产反复实验验证,不同型线凹模中锥模挤压管材挤压力公式的计算结果与实测值基本相吻合,平均相对误差为9.6%左右;而相关教材所给主应力法求解的锥模管材挤压力公式计算结果的平均相对误差为14.8%左右。这表明本文推导的不同型线凹模管材挤压力理论计算公式是可行的,具有一定的工程实用性。     

两种坐标系下上限法求解棒材挤压变形力的对比研究

利用上界定理,推导了在柱坐标系下锥模挤压棒材挤压变形力的理论计算公式,给出了B.Avitzur在球坐标系下推导的上限算式和相关教材所给主应力法求解的公式,并经生产实验反复对比验证。结果表明:上限法求解的两公式计算结果都比较接近实测值,前者(本文所给公式)的相对误差为-2.5%左右,后者的相对误差为6.8%左右;主应力法求解公式的相对误差为13.5%左右。本文推导的挤压力理论计算公式具有一定的工程实用性,为挤压模具的设计和挤压工艺的制定提供了理论依据。     

大口径厚壁无缝钢管热挤压过程中挤压力的求解

分别采用了主应力法、功平衡法以及上限法推导了大口径厚壁无缝钢管在挤压过程中挤压力的3种计算公式,并且利用有限元模拟法对大口径厚壁无缝钢管挤压力进行了模拟计算。与有限元计算相比较,主应力法和上限法计算结果的平均相对误差分别仅为7.70%和7.61%,表明这两种公式具有一定的工程适用性;功平衡法计算结果的平均相对误差较大,但若取理论计算结果除以120%后的值,再与模拟结果作比较,则平均相对误差可降至3.18%,仍可精确预测大口径厚壁无缝钢管挤压力。     

管材挤压力能参数物理模型

采用主应力法确定了管材挤压力理论计算公式 ,分析了变形温度、凹模锥半角、润滑剂、挤压比等对管材挤压力的影响及规律 ,经实验验证 ,其理论计算结果与实验结果相吻合 ,相对误差小于 2 0 %。     

大口径厚壁无缝管的挤压过程力学理论分析

热挤压是制备大口径厚壁管的一种精密方法,挤压力是选择挤压设备和校核挤压机部件强度的依据;因此,求解计算精度高的挤压力计算公式在生产中尤其重要。在极坐标系下建立管材挤压变形的计算模型,采用主应力法理论分析厚壁管的挤压变形过程及计算公式。该公式能够同时反映挤压力与挤压比、挤压角、高度的关系,为厚壁管实际生产中的参数选择提供理论依据。     

用功的平衡法求模锻时的变形力

本文在简述功的平衡法基本原理的基础上,用功的平衡法从理论上推导了模锻轴对称锻件时的变形力,并将所推导出的公式与其它几种方法(主应力法、变分法、滑移线法)所得出的现有理论公式进行了比较。比较结果表明,用功的平衡法所得出的公式计算简便、结果也较为精确。     

基于主应力法和滑移线法求解圆棒料锥模拉拔力

针对圆棒料锥模拉拔,建立了拉拔力的计算模型,通过对微元体进行受力分析,建立了力的平衡微分方程,并引入屈服条件、摩擦条件和边界条件,采用主应力法,推导出单位拉拔力的计算公式;另外,利用滑移线理论,建立了变形区的滑移线场,依据屈服准则和汉基方程,求解出金属圆棒料拉拔时单位拉拔力的计算公式,进而求出总拉拔力。通过实例进行了验证,主应力法得到的拉拔力为4. 2 kN,滑移线法得到的拉拔力为2. 6 kN,经验公式法得到的拉拔力为4. 6 kN。结果表明,根据主应力法和滑移线法求解拉拔力符合工程要求,能够实现设备吨位的选择。     

轴对称正挤压变形力的主应力法新解

通过合理选择变形区的基元件，推导出了轴对称正挤压变形力的主应力法新解。     

电机换向器整体冷锻变形力的计算

采用主应力法推导了带台阶槽型换向器整体冷锻一次成形的变形力计算公式 ,用C ++语言实现了所推导计算公式的算法 ,并进行了电测实验验证。该研究可为其它复杂形状零件冷锻变形力的计算提供借鉴     

工艺参数对动态流量控制法挤压弯管应力的影响

采用有限元模拟和实验研究了挤压钛合金弯曲管件.通过实验验证了工件的形状和尺寸精度,并通过有限元模拟分析了工艺参数对挤出过程中变形体的平均压应力分布情况和挤出弯管件的曲率半径的影响规律.结果表明:有限元模拟中,弯管件的曲率半径误差为6.03％,弯管直径误差为3.82％;在靠近定径带处,平均压应力呈非均匀分布;在焊合腔内,...     

薄壁钢管无芯弯曲最小相对弯曲半径的确定

分析了钢管弯曲应力和应变,探索了最小相对弯曲半径与管的弯曲切向主应变的关系,并确定了最小相对弯曲半径的计算方法,进一步推导出分别按照材料硬化指数、延伸率和变形几何条件计算的最小相对弯曲半径公式,再通过薄壁钢管无芯弯曲试验对其进行修正。用此方法可在少量的钢管弯曲试验的基础上,精确地确定钢管弯曲的实际最小相对弯曲半径,具有较高的参考价值。     

黑色金属挤压力图算法的计算机实现

介绍了在黑色金属挤压力图算法中将线图转化为公式的技巧、采用差分法来扩展挤压力图算法的方法以及当量含碳量在该算法中的应用，从而实现了大部分黑色金属的挤压力的计算。     

基于Deform和Matlab的钢制平衡块温塑性成形工艺参数优化

为解决钢制平衡块在实际生产中挤压速度和加热温度难以进行有效控制的问题,基于Deform-3D软件对该零件进行温塑性成形计算机仿真加工,整理模拟结果并借助Matlab软件进行双因素方差分析,确定出影响钢制平衡块铆钉长度和挤压力的主要因素.同时,对等效应力数值进行回归分析,获得了一元非线性回归方程并通过验证,最后将由数值模...     

一种三叉轴闭塞挤压力的计算方法

在单动压力机上可以通过专用的模架实现闭塞挤压,这种挤压方式与普通的正挤压或反挤压不同,属于径向挤压,这种挤压方式的挤压力计算方法目前尚未见报道。通过分析三叉轴冷挤压成形过程,提出了一种闭塞挤压力的计算方法,并通过DEFORM-3D数值模拟结果进行比较,验证了该计算方法的科学性,并提出了一定的修正办法,减小了计算误差。     

基于CA法的高温合金IN690管材挤压变形动态再结晶组织演变规律研究

采用元胞自动机(CA)方法对高温合金IN690管材挤压变形过程中动态再结晶组织演变规律进行了数值模拟研究。确定了位错密度模型、回复模型、形核模型、晶粒长大模型等。分析了挤压变形过程中动态再结晶的过程,得到了变形过程中的晶粒形态、分布、取向和尺寸。结果表明,在相同挤压比条件下,管壁外部的平均晶粒尺寸小于管壁中部;在管材的相同部位,随着挤压比的增大,平均晶粒尺寸减小。平均晶粒尺寸的数值模拟结果与实验结果的相对误差小于16.6%。