2A50铝合金挤压棒材尾端粗晶的产生原因及改善措施

利用偏振光、高倍组织和模拟等方式对2A50铝合金反挤压棒材尾部漏斗形缩尾、中心粗晶及正挤压表层粗晶环进行试验研究。结果表明,反挤压时尾端中心粗晶形成的原因是,挤压尾端死区的存在及流动金属受堵头的摩擦和冷却作用而使反挤压后期金属流动不均匀所致;正挤压产生的粗晶环,是由于外层金属变形程度比内层的大受到严重的剪切变形,积累的畸变能高,易发生再结晶并长大,且越靠近尾端越严重。同时,提出了改善缩尾、中心粗晶和粗晶环的措施。     

铝合金棒材反挤压金属流动特点及中心粗晶形成机理的探讨（2）

铝合金棒材反挤压金属流动特点及中心粗晶形成机理的探讨（２）苏德权（东北轻合金加工厂挤压分厂黑龙江省哈尔滨市１５００６０）３反挤压棒材中心粗晶形成机理的探讨３．１反挤压棒材的组织特征挤压制品的组织和性能在很大程度上取决于挤压方法和挤压条件。当采用不润滑...     

块体材料连续变断面循环挤压形状参数的优化

采用连续变断面循环挤压(Continuous Variable Cross-section Recycled Extrusion,CVCE)法对矩形截面的铸态铅块进行挤压和回复镦粗变形,研究了原始坯料高径比、挤压角度等形状参数对块体变形后的外部形状和内部金属流动规律的影响。结果表明:经CVCE工艺镦粗后的试样,由于金属的径向流动和侧面金属翻平的共同作用,导致上底面面积增大,这种变形自上而下依次渗透并逐层减少;坯料在竖直方向上受到挤压而产生的变形有传递的作用,自上而下,各层的压缩量逐渐减少。当挤压角度为6°、原始坯料高径比为1.83时,循环挤压回复到原始形状的效果最好,且制品表面质量更好,内部金属流动较为均匀。     

2A50合金正反挤压棒粗晶的对比

阐述了２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区的分布特征,以及与正抗压棒材粗晶环的差异。通过对该事金正反挤压棒粗晶的试验研究,发现２Ａ５０合金反挤压棒材粗晶区由两部分组成;最外层深度小于２．０ｍｍ的粗大晶粒区和由粗晶区向中心延伸的小晶粒区,这同正坟棒材粗晶环有很大差异。试验结果表明：２Ａ５０合金反挤压棒材边部由粗晶区向中心延伸的小晶粒区是不完全再结晶组织,不应属于粗晶环。     

坯料处理方式对纯钛挤压棒材组织及性能的影响

采用正向挤压法分别对铸态及锻态纯钛坯料进行挤压对比试验,研究了经两种不同方式处理的坯料对挤压棒材组织及性能的影响。结果表明,铸态挤压坯料有粗大的柱状晶,金属协调变形性差,挤压后棒材表面质量较差且有连续的沟槽等缺陷;经过锻造的挤压坯料具有等轴组织,变形时金属流动更加均匀,挤压后的棒材表面光滑平整,力学性能优良。     

一种热反挤压时坯料的定位方式

为解决热反挤压时坯料定位问题,采用外置定位钳的方式,将直径小于凹模内径的坯料放置在凹模中心,使反挤压过程中凸模的、坯料、凹模的中心在同一轴线上,保证金属均匀受力。运用Deform-3D软件,针对直径小于凹模内径时的坯料反挤压过程进行有限元数值模拟,分析了金属成形过程中的成形效果及应力分布,结果表明:模拟与工艺试验结果基本吻合,在热反挤压过程中,成形效果良好,金属等效应力分布均匀。经工艺试验验证,该定位方式操作简单,工件氧化皮较少,表面精度较高,适用于各类直径小于凹模内径的坯料定位,符合生产要求。     

连续变断面体挤压过程金属的变形特征

采用铅试料，用网格法实验观测连续变断面循环挤压法挤压时金属的流动特征。研究表明，正挤压时，金属在模腔中延伸变形成圆台体，受模具形状影响，变形程度从顶端向底端逐渐减小；圆台体镦粗时金属在高度方向从顶端至底端各层沿径向流动逐渐减小，依次连续变形成圆柱体。这种变形特点使试料在变形过程中逐渐渗透达到累积的效果，并且未出现圆柱体镦粗时的鼓形现象，也未出现因失稳导致的界面叠层。     

坯料形状对多阶梯变壁厚铝合金端盖背压挤压成形质量影响

针对新能源汽车涡旋式空调压缩机用多阶梯变壁厚铝合金端盖挤压成形易出现折叠和开裂等成形缺陷的问题,进行了该件背压挤压成形有限元数值模拟,研究了不同形状坯料背压挤压成形过程中的金属流动情况及变形均匀性与缺陷形成的相互关系.结果 表明,饼形坯料成形过程中不变形区造成金属不均匀流动,成形后金属变形均匀系数最大,即变形最不均匀,...     

CASTEX连续铸挤的侧向扩展挤压挤压力计算

以金属铅为坯料进行侧向扩展挤压模拟ＣＡＳＴＥＸ机的径向扩展挤压。由变形流动规律建立简化力学模型推导挤压力计算公式并进行验证。     

复杂盒形零件挤压坯料优化

复杂盒形零件的反挤压是一个极其不均匀的流动过程 ,坯料的相对形状及尺寸是影响金属流动的关键因素。在分析均匀摩擦条件下坯料对金属流动影响的基础上 ,采用物理模拟的手段确定了合理的坯料 ,并进行了实验验证 ,挤压出了符合产品要求的工件。     

基于有限体积法的铜母线连续挤压扩展成形的数值模拟

对连续挤压几何模型进行简化,基于MSC.SuperForge软件平台,成功实现10mm×80mm铜母线连续挤压扩展成形的有限体积数值模拟,避免了刚塑性有限元法模拟大变形需要多次网格重划,体积损失等难题。获得了金属在模腔内的流动-应力-温度-组织耦合变化规律,详尽的分析了整个扩展变形流动过程与各物理场之间的关系,进一步探明了模腔结构对成形过程的影响。结果表明,在成形过程中,坯料最高温度约为872K,出现在坯料与挡料块接触的表面上;当趋于稳定状态时,扩展腔内坯料温度分布比较均匀一致,约为660K;坯料密度发生了明显变化,镦粗段坯料密度最高,为8.962×103kg/m3,产品成形区域坯料密度最低,在8.750×103kg/m3~8.771×103kg/m3之间。在镦粗段内,坯料与挤压轮的打滑量为32%,在镦粗前,坯料与挤压轮保持同步。坯料作用在腔体上的压力高点出现在腔体挡料块顶端,压力为473MPa。扭矩校核表明,数值模拟结果和实测结果吻合较好。     

AZ31镁合金连续挤压扩展成形流动速度分布规律

为了解镁合金连续挤压扩展流动规律与工艺条件的关系,基于DEFORM.3D软件,建立镁合金的刚塑性有限元模型,通过数值模拟分析连续挤压过程坯料沿纵向对称面上的速度演变规律,探讨挤压轮转速对坯料各层面速度分布的影响机制。结果表明,在连续挤压过程中,金属流动速度在各变形区呈不同变化趋势。轮槽区的速度呈现由轮槽底面向封料面逐渐降低的分布形态;直角弯曲区的流道底部速度最高;扩展区由中心向两侧流动速度逐渐减小;在阻流区和模具区,流动速度的差别减小。随着挤压轮转速的增大,直角弯曲区和扩展区各层面金属的速度差值增大,流动的不均匀程度增加。连续挤压过程中金属的这种流动分布特点缘于轮槽面的摩擦驱动力与型腔壁摩擦阻力的相互作用。     

多向塑性成形数值模拟研究

金属在多向受力状态下产生的流动复杂多变,人工预测及一些简单解析法计算无法准确预测金属的实际流动规律.本文用MSC/superform软件对复杂形状零件分别进行了多向挤压成形数值模拟.通过模拟结果可以看出,体积成形过程中金属的流动主要与模具型腔的形状以及填充系数有很大的关系,适当的填充系数不仅方便装料,更能减小坯料与型腔内壁的摩擦从而减少变形抗力及变形不均匀现象.模拟分析了金属在多向挤压时的载荷-行程曲线和等效应变的分布,为后续模具的设计提供科学的依据.     

镁合金挤压变形加工方法

该发明公开了一种镁合金挤压变形加工方法，采用双向挤压径向流动变径成型的挤压模，把模具加热后在挤压通道腔内均匀涂抹润滑剂，然后将经过均匀化处理的镁合金坯料加热后放人已加热模具的挤压通道中，通过挤压模的两个相向运动的凸模，同时以1．5m／min～2．5m／min的挤压速度、2．5MPa～5MPa的挤压力，分别从镁台金坯料的两端进行双向等速挤压，使镁合金坯料由中部向模具挤压通道径向的变径型腔通道流动挤压变形。     

H65黄铜连续挤压成形过程的数值模拟

基于MSC.Marc软件平台,实现了对H65黄铜连续挤压成型过程的数值模拟,揭示了金属变形的流动特征,同时模拟分析得到连续挤压过程中应力应变场、速度场和坯料的温度场分布规律,为连续挤压模具设计及工艺参数确定提供理论依据。     

反向挤压力计算式的误差分析与实践

目前，用于计算反向挤压力的计算式都是根据相奕正向挤压时的算式，并直接令作用在挤压筒壁上的摩擦为零得来的。实践中发现，计算出的挤压力与实测值差异较大，无法正确指导生产。造成这种差异的主要原因是忽略了正、反向挤压时变形区中温升及加工硬化程度不同对金属变形抗力的影响。及采用了与正挤压时盯同的变形抗力值。通过实践，建立了确定反挤压时金属变形抗力的方法及计算式。验证结果表明，以此为依据计算反向挤压力，误差不大于5％，可以满足工程计算要求。     

AZ91镁合金管转角扩径分流挤压成形工艺分析及模具设计

根据目前扩径挤压技术存在的问题，提出了一种新的镁合金管转角扩径分流挤压技术。扩径挤压的管材外径大于挤压坯料的外径，而传统的挤压管材外径小于挤压坯料外径。扩径分流挤压方法可实现小直径坯料挤压大口径管材，可降低挤压力以实现小吨位设备挤压大口径管材。还可利用转角剪切变形增加预焊合金属变形量，提高镁合金再结晶程度，提高生产效率，节约成本。设计了转角扩径分流挤压模具，并通过有限元法分析了AZ91镁合金扩径分流挤压成形过程。结果表明，整个挤压过程中金属流动顺畅，无折叠和充填不满等缺陷；通过控制工艺参数可控制温升在合理范围内，经过转角变形后等效应变达9.0左右，焊合室内焊合压力可达230 MPa,完全满足焊合要求；在所研究的参数范围内，焊合压力随着挤压速度的增加先增加后减小，随着挤压温度的增加焊合压力逐渐减小。     

ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究

利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次B_C路径ECAE变形过程进行模拟，研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律；并在自行设计的模具上进行了试验验证，成功制备出铜铝双金属复合棒材，对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明，ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区，复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形，材料内部处于理想的三向压应力状态，静水压力较高，界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后，铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀，平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加，载荷峰值不断增加，同时复合坯料内部显微硬度不断升高，但包覆层增幅大于芯部材料。     

铜镁合金线材连续挤压扩展变形行为研究

利用刚塑性有限元软件Deform-3D对铜镁合金线材连续挤压变形过程进行数值模拟,分析变形区坯料的温度场与速度场,研究其扩展变形行为,分析了扩展腔内各部分变形坯料的宏观硬度和微观组织。结果表明,坯料在腔体入口处流动速度最快,变形温度最高,扩展腔的两侧大部分为变形死区,流动速度接近零,变形温度最低。从腔体入口到模具出口,坯料流动速度逐渐减小,变形温度逐渐降低。从腔体中心向两侧,坯料流动速度逐渐减小,变形温度逐渐降低。与挡料块接触部分的坯料,硬度最高,晶粒细小。扩展腔两侧的坯料,硬度最小,晶粒粗大。     

铜连续挤压的有限体积法数值模拟

对铜母线连续挤压过程的几何模型进行简化,基于MSC.Superforge软件平台,对铜母线连续扩展成形过程进行了数值模拟,确定了压下量为铜杆料直径的25%时为压实轮对铜杆压下量的最佳值,分析了铜连续挤压成形过程中坯料在挤压轮沟槽内的温度分布,指出在铜的连续挤压过程中,坯料的温度上升主要源于坯料的塑性变形.结果显示,铜坯料作用在腔体挡料块上的压力高达528～600 MPa,在坯料镦粗段前偶尔会发生折叠回流,这是造成连续挤压产品表面产生较大气泡和冷拔时断线质量缺陷的重要原因之一.为了避免金属流动造成的产品质量缺陷并提高腔体的使用寿命,应对腔体、挤压轮进行优化设计.