连续挤压塑变区速度场分析及功率计算

在分析轮腔间隙区和轮槽区金属流动规律以及溢余几何形态的基础上,建立质点流动速度场。由该速度场导出溢余量与单位挤压力、轮腔间隙和轮速等工艺参数之间的关系式;在对变形区进行受力分析的基础上,给出挤压型腔几何参数、单位挤压力、轮腔间隙以及轮槽尺寸之间的关系式,推导出挤压轮上的驱动功率和摩擦功率的计算公式。连续挤压实验和力学性能测试证明数学模型正确,可以作为工程实践的指导。     

连续挤压成形过程中挤压轮速度的影响

在连续挤压成形过程中 ,挤压轮旋转 ,在变形体和模具接触面上的摩擦功和塑性变形功的作用下 ,变形体在塑性变形的同时 ,与模具及周围环境进行热交换 ,促使变形体和模具内的温度场以及变形体的应变场、应力场等不断发生变化。因为挤压轮的转动是连续挤压成形过程的动力源 ,其速度构成了连续挤压成形过程中最重要的影响因素 ,所以研究挤压轮速度对连续挤压成形过程中变形体的温度场、应力场、应变场以及溢余量的影响 ,将有助于连续挤压产品的内部质量和尺寸精度的提高。本文在分析连续挤压技术特点的基础上 ,采用刚粘塑性有限元模型 ,组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统 ,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真 ,研究了挤压轮速度对连续挤压成形过程的影响     

某型产品条状导带毛坯连续挤压工艺研究

对某型产品条状导带毛坯加工工艺进行了改进,采取了连续挤压工艺,经过对比试验研究和批量生产,各项指标均满足产品要求,达到了简化工艺流程、提高效率、节约成本的目的。     

变曲率绝热层挤压变形与缠绕压力控制

研究了固体火箭发动机燃烧室变曲率绝热层橡胶挤压变形机理,揭示、阐明了变曲率绝热层橡胶挤压变形规律,得到了缠绕压力沿胶带宽度方向的分布规律,并分析了缠绕压力分布对绝热层缠绕成型质量的影响.提出了基于Hertz接触理论的变曲率绝热层表面橡胶挤压变形数学模型,建立了缠绕成型外加载荷与变厚度橡胶绝热层表面变形的关系.并使用有限元分析软件ABAQUS针对多种真实缠绕情形进行了仿真模拟.结果表明,基于Hertz接触理论的绝热层表面橡胶挤压变形数学模型可以较好地描述缠绕变形情况,通过该数学模型计算得到的缠绕压力值与仿真得到的缠绕压力值吻合度很高,从而验证了模型在其应用范围内的有效性.为绝热层缠绕成型粘接质量的控制以及轨迹规划提供了理论支撑,为后续恒压控制系统的设计提供了相关力学参数.     

大弹性负载伺服系统变论域双模糊控制

为解决大弹性负载伺服系统在低速和换向时存在的冲击和振动问题,提出一种基于负载力反馈的变论域双模糊控制算法。以拥有大弹性负载的液压伺服系统为对象,针对在最大负载处反向扭转时容易出现冲击的特点,采用负载力反馈进行补偿。同时,针对负载力随弹簧刚度和液压缸杆位移变化而变化的特点,提出变论域双层模糊控制算法。第一层模糊控制器以负载反馈作为输入,以第二层模糊控制器输出论域的伸缩因子作为输出,结合以误差反馈为输入的第二层模糊控制器,形成更加适合大弹性负载的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效地解决伺服系统在大弹性负载下的换向冲击以及振动等问题,并且拥有良好的控制效果。     

铜扁线连续挤压生产的模糊控制

针对铜扁线连续挤压生产过程中腔体温度和主轴转速之间存在的复杂关系，提出一种基于PLC的模糊控制方法，实现对腔体温度的自动控制。     

基于连续挤压的锡青铜等通道弯角挤压研究

为研究国产锡青铜合金(QSn6.5-0.1)连续铸造杆料在连续挤压工艺上的可行性,根据等通道弯角挤压(Equal channel angular pressing,ECAP)原理设计了挤压模具。利用温度传感器、数据采集卡及装有Labview软件的PC机等辅助设备,采用YH200型液压机在(200～600)℃温度区间进行挤压实验。通过金相显微镜对不同条件下挤压变形后金属试样的显微组织观察,分析了不同温度下的挤压组织特点,为锡青铜合金在TLJ250连续挤压机上的连续挤压提供实践依据。     

基于多向挤压的超长异形轴径向挤压工艺研究

传统锻压方法成形阶梯轴,多采用轴向正挤压方法,所加工轴的长度受水压机开口高度的限制。为此,本文基于多向挤压技术提出了阶梯轴径向挤压成形方法,来加工“超长”阶梯轴,并通过数值模拟的方法对新工艺与传统工艺进行了比较,其优势为可以实现采用小吨位水压机加工“超长”异形阶梯轴;可以有效减小毛坯轴的轴肩过度体积,减少材料浪费。     

Conform连续挤压理论分析中的逐次单元法

针对Ｃｏｎｆｏｒｍ连续挤压这一新型的挤压方法，提出了合理的基本假设。应用逐次单元法分析了挤压型腔与坯料之间的接触应力分布情况，并在这一分析过程中考虑了加工硬化因素，以提高计算精度。从而为连续挤压工艺参数的拟定及模具设计提供了依据。     

型材挤压过程工艺参数优化模型

提出了一种集数值仿真、人工神经网络和遗传算法为一体的工艺参数优化模型,用于型材挤压成形过程工艺参数优化,合理配置了非对称角铝型材模模孔位置。通过现场试验,验证了提出的工艺参数优化模型是行之有效和正确的。并在模孔位置优化配置结果基础上对其挤压成形过程进行数值仿真,分析了挤压成形过程中各阶段网格畸变情况,给出了挤压变形时应力和应变分布,对指导型材挤压工艺和模具优化设计具有重要意义。     

方、圆坯高速连铸结晶器内壁的理想纵断面曲线和锥度曲线

针对结晶器锥度设计必须考虑结晶器的热膨胀和凝固壳的收缩,理想的结晶器应能够完全适应凝固壳的收缩,使凝固壳与结晶器既紧密接触、又不发生干涉的问题,根据方、圆坯结晶器内凝固壳收缩的特性,推导出高速连铸方、圆坯结晶器内壁的纵断面曲线和锥度曲线的设计计算公式。这些公式明确地反映了浇注钢种、冷却条件和拉坯速度的影响。结晶器的纵断面曲线由从结晶器上口至钢液液面附近的直线段和其下部的曲线段相切组成,锥度连续变化,消除钢液液面脉动的影响。在钢液液面附近,结晶器的纵断面曲线非常接近于抛物线。用这些公式为某厂设计的154.5 mm×152.5 mm结晶器,拉坯速度达到了3.1 m/min,超过了设计要求的2.7 m/min。     

铝合金轴固定件热挤压成形的有限体积法模拟研究

由于变形剧烈，复杂铝型材挤压成形有限元模拟会因网格不断重划分而精度欠佳。文中基于可以有效避免网格重划分难题的有限体积法，对铝合金门轴固定产品的热挤压过程进行数值模拟，详细分析挤压成形中各个阶段金属流动情况以及应力、应变、温度、速度等场量的分布变化情况。棒料进人模口至完全流出工作带这段时间是型材挤压最为困难的阶段，材料在工作带处的应力、应变最大，温度最高，因而对模具工作带处造成的磨损也最为严重。进人到最终稳定挤压阶段时挤压方向金属流速计算值与理论挤出速度吻合很好。模拟结果表明所用有限体积法是有效的，可以为铝型材挤压的模具设计与工艺参数的选择提供理论指导。     

复合挤压变形的模拟研究

以聚碳酸酯为模拟材料，应用光塑性方法研究了复合挤压变形，得到了变形区全场应变分布曲线。模型应变分布特征表明复合挤压变形体内存在刚性区、挤压型变形区和镦粗型变形区。模型试片条纹图案和应变分析结果，都证实复合挤压变形中确实存在分流区。根据模型试件提供的分流区位置，测得分流点半径尺寸，据此验证了已有三个分流点半径公式的精确程度     

铝/铜合金复合材料的多坯料挤压成形

探讨了采用多坯料挤压法制备铝／黄铜复合棒材的可能性, 研究了挤压成形特点、界面结合情况, 分析了沿界面附近合金元素的扩散行为。结果表明, 挤压力变化规律与材料填充焊合腔、挤压复合成形特征相吻合; 复合材界面附近合金元素的扩散明显, 并形成具有不同衬度特征的扩散层; 挤压温度升高, 扩散层厚度增大; 棒材沿纵向和横向复合均匀, 界面为冶金结合, 焊合质量良好。挤压温度过高或过低导致界面结合强度降低。     

服役过程中连续挤压模具表层显微组织演变与开裂

铜及其合金型材H13钢连续挤压轮模具常发生早期剥落失效。通过对挤压轮服役不同时间段后的显微组织观察发现:服役初期挤压轮槽表层的马氏体组织逐渐回火分解、硬度下降;随着服役时间的增加,挤压轮槽表层马氏体分解加剧、大量碳化物弥散析出,并在次表层萌生热疲劳显微裂纹;继续增加服役时间,挤压轮表层马氏体分解殆尽、碳化物严重粗化,显微裂纹向表面露头,并在熔融态铜的挤压作用下显微裂纹逐渐向基体内扩展,导致挤压轮槽开裂。     

横向挤压过程的模拟及应用

采用实验和刚塑性有限元法对枝类零件的机警向挤压过程进行了实验研究与理论分析计算,将所得结果进行了比较并介绍了实际应用。     

杯——杆型复合挤压过程的上限元模拟

本文阐述了利用上限单元技术（UBET）模拟金属流动规律的原理及方法。补充推证了上限单元的基本方程,并按总上限功率最小原则模拟了不同变形程度和不同锥角下的复合挤压的变形力及金属流动的变化规律。给出了一般杯——杆复合挤压的变形模式和计算两端金属流出量的近似公式。本文进行了实验验证,理论结果与实测结果基本一致。     

扁挤压筒过渡曲面建模

为改善铝型材挤压过程中金属流动状况,通过引入流函数法建立基于流曲线的扁挤压筒型腔到模口之间过渡曲面的边界条件;同时采用保角映射方法,描述扁挤压筒型腔及模口处轮廓分别向单位圆的映射关系,构造过渡曲面入口和出口复杂图形的解析函数,解决了复杂三维模型向准三维对称模型的转换问题。两者结合得到过渡曲面上各点的流线方程,完成对过渡曲面的数学描述。为验证新构建曲面的合理性,对一矩形壁板成形过程进行模拟。结果表明：流线型过渡曲面有利于金属流动,并且有利于降低型腔面上的法向压力,可减少磨损、提高模具寿命。