厚壁无缝钢管垂直挤压模具及润滑工艺研究

针对厚壁无缝钢管的特点,对热挤压法制造无缝钢管中的垂直挤压工艺进行研究。介绍了厚壁无缝钢管热挤压的工艺流程,并重点分析模具结构和润滑条件热挤压工艺过程中的两大重要因素。最终提出了多角度挤压入模角的模具结构及模具—坯料复合润滑方案,在降低挤压力的同时获得了表面质量较高、综合力学性能较好的厚壁无缝钢管。     

铝合金拉杆复合挤压工艺模具磨损分析

依据Arehard磨损模型,分析了某铝合金拉杆复合挤压过程中坯料和模具的热传递、摩擦生热、变形生热等多因素耦合下的模具温度和磨损分布.利用有限元软件,分析了不同挤压速度、润滑条件以及模具预热温度条件下,模具单次最大磨损深度的分布规律,这能为预测模具寿命提供指导.     

G3镍基合金热挤压模具型腔优化设计

基于修正的Archard磨损模型,对G3镍基合金热挤压成形工艺中挤压模具磨损行为进行了有限元分析。采用BP神经网络建立热挤压模具形状和磨损深度的映射关系。以模具表面磨损深度均匀分布为目标,结合遗传算法(genetic algorithm, GA),提出了一种集三者为一体的G3镍基合金热挤压模具型腔优化设计方法。计算结果表明,模具型腔经过优化后,最大磨损深度值降低约30%,磨损深度沿锥模表面分布更均匀,表明这种优化设计方法可以提高挤压模具的耐磨性能和使用寿命     

双锥薄壁铝合金件热挤压模拟分析

用机械切削法制造铝合金双锥薄壁零件,材料浪费严重、生产效率低。本文采用热挤压对其成形。借助Deform-3D软件对挤压过程进行了数值模拟,分析了不同形状与尺寸的坯料对挤压载荷、等效应变分布的影响。利用模拟结果设计的模具与坯料进行了实际成形试验。结果表明,管状坯料为最佳的挤压坯料,热挤压可获得完好的铝合金双锥薄壁件。     

挤压速度对铝合金型材挤压过程的影响分析

利用有限元软件Deform-2D建立了铝合金型材挤压成形的有限元模型,分析其成形过程,揭示了挤压速度对热挤压成形过程中坯料温度场、最大损伤值场和模具载荷的影响规律。结果表明,随着挤压速度的增大,最高温度逐渐升高,最大损伤值呈现先减小后增大的趋势,模具载荷略有增加。依据模拟结果,可为铝合金型材挤压选择合适的挤压速度提供理论基础。     

基于正交试验的LED散热器冷锻成形工艺参数优化

利用FORGE-3D有限元模拟软件对LED散热器的冷锻成形过程进行模拟与分析,得到了1050铝合金零件在冷锻成形过程中的成形载荷与模具磨损变化规律。基于数值模拟和正交试验法,分析了摩擦因数、桥口圆角半径、挤压速度和锻件飞边厚度对成形载荷和模具磨损的影响规律。结果表明:4组因素中,飞边厚度对成形载荷的影响最大,挤压速度对模具磨损的影响最大。综合考虑4组因素的模拟结果确定了最优方案,即摩擦因数为0. 06、挤压速度为5 mm·s~(-1)、飞边厚度为0. 6 mm、桥口圆角半径为1. 5 mm。该研究为大功率LED散热器零件的实际生产及其相似零件的生产提供了参考。     

6061铝合金管材热挤压成形模拟分析

铝合金管材热挤压时,采用空心铸锭无润滑穿孔针工艺,管材内表面质量好,但穿孔力大,断针频繁。以外径460mm,壁厚15mm的铝合金管材为研究对象,利用Forge软件对其采用空心铸锭无润滑穿孔针的热挤压成形过程进行模拟。结果表明,挤压前期,铸锭由镦粗进入挤压状态,铸锭内孔与穿孔针经历了接触、分离和再接触的过程,铸锭外圆与挤压筒先是局部接触,而后向两端延伸,至全长接触前,铸锭整体沿长度方向呈鼓形。挤压力和穿孔力峰值同时出现在铸锭头部进入模具工作带时,穿孔力峰值约为挤压力峰值的1/4。     

铝型材热挤压模具的硼碳氮共渗处理

目前，我国用3CrZWSV和4Cr5MoVISi钢制造的铝型材热挤压模具，普遍存在使用寿命低、挤压出型材表面光洁度差等缺点。国外每套模具可挤压7～st型材，而国内仅为Zt，提高模具寿命是当务之急。1模具的工作条件及失效形式I．】他县的工作水件热挤压模具在卧式挤压机上工作时，与400～45O℃的铝锭相接触，在20O0N／crn’的压力下把铝锭挤压成型材。模具要承受高温、高压和强烈的摩擦作用。l，2根具的失四形式铝型材热挤压模具失效主要是磨损、拉伤科开裂三种形式’，其中以磨损为主。经分析认为要延长模具使用寿命，必须提高模具的耐磨性、…     

神经网络在模具型腔温升预测中的应用

挤压成形过程中由于坯料和模具之间的滑动接触摩擦和坯料的塑性变形产生热而使模具型腔表面温度升高,加剧模具的磨损。采用热力耦合有限元法计算挤压成形过程中模具型腔表面的温升,将模拟结果与人工神经网络相结合,以有限元模拟结果作为学习样本,训练BP神经网络模型,以此模型预测模具型腔表面的温升。根据预测结果分析了挤压锥角、挤压速度和摩擦系数对型腔温升的影响,为进一步建立挤压成形过程中模具型腔表面的温升模型和磨损预测模型奠定了基础。     

高速列车承载用7N01铝合金型材挤压模具的数值模拟

以生产高速列车承载用7N01铝合金型材的热挤压模具为研究对象,为提高模具使用寿命,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,对初始设计模具进行稳态挤压过程的数值模拟,得到了挤压过程的模具应力场,并进行了模具应力与失效关系的分析。对挤压模具进行了改进设计与数值模拟分析。结果表明,改进设计后的模具应力大幅降低,可以有效提高模具使用寿命。     

成形速度对转向节热挤压系统的影响

针对转向节热挤压模具寿命普遍低下的问题,采用有限元数值模拟方法研究了不同成形速度对热挤压系统力、热两方面的影响规律。结果表明:在转向节热挤压过程中,最大挤压力、凹模应力集中区最大主应力、挤压锻件最高温度、模具表层最高温度均随成形速度的增加而增大。这对如何减缓模具失效、提高模具寿命提供了理论参考。     

6061铝合金等通道挤压工艺数值模拟

采用有限元技术模拟6061铝合金在室温下等通道转角挤压(ECAP)过程,分析了模具圆心角、摩擦因数对ECAP过程的影响。结果表明,圆心角减小,试样等效应变值增大且较为均匀,但是挤压载荷增加;摩擦对载荷的影响明显。单道次挤压后,试样变形不均匀。     

石墨烯/铝复合材料热挤压过程组织演变

采用冷等静压后热挤压变形工艺制备高含量石墨烯增强6061Al复合材料,研究热挤压变形过程中复合材料显微组织的演化特征。结果表明:冷等静压后坯锭的致密度达到92.5%,在挤压温度480℃、挤压比25∶1的条件下,复合材料棒材的致密度达到99.7%。随着塑性变形量的增大,石墨烯团聚体逐渐被打散,并沿挤压方向呈不连续状分布;由于热挤压保温温度远低于热压烧结温度,热挤压态复合材料中石墨烯与铝合金未发生界面反应;冷等静压后进行高温塑性变形可获得高致密度的复合材料,同时避免了石墨烯与铝合金之间生成Al_4C_3的界面反应。     

摩托车铝合金减震筒液态挤压

采用液态挤压代替压力铸造及热挤压生产摩托车铝合金减震筒，不仅克服了压铸件内部容易形成气孔和氧化夹杂的缺陷，而且减少了热挤压的投资及提高了成品率。本文介绍了铝合金减震筒液态挤压的模具结构及设计参数，分析了液态挤压的工艺参数及选择依据。     

316不锈钢异形Ⅰ截面型材挤压成形过程有限元模拟

以异形Ⅰ形截面不锈钢型材为研究对象,采用DEFORM-3D有限元软件系统对其热挤压成形过程进行数值模拟分析.研究了挤压稳态成形过程中挤压速度、摩擦系数、坯料预热温度等因素对不锈钢型材挤压过程的影响.计算结果表明,当挤压比为9、挤压速度为200mm/s、摩擦因子为0.3、模具预热温度为450℃、坯料预热温度为1050℃时,金属流动状况良好,材料的应力应交分布均匀,可有效提高模具的寿命,对指导实际生产具有积极的参考价值.     

铝挤压的PSA氮气保护

硬铝合金和软铝合金的挤压已广泛采用氮气保护[1、2]。氮气保护的好处在于它能消除氧化物的粘结,进而改进挤压件表面质量,增加模具寿命,延长坯锭行程,减少模具抛光次数,并在不降低表面质量的情况下提高挤压速度。自70年代初期,大气产品公司就首先采用     

基于Archard模型的铝合金盒形件热挤压模具磨损研究

基于修正后的Archard磨损模型,采用数值模拟研究了不同工艺参数对5A06铝合金复杂盒形件热挤压凸模磨损的影响。结果表明:凸模容易磨损的部位为圆角附近以及引流孔周围区域,凸模的最大磨损值随着挤压速度的增加而增大;当模具初始温度低于393℃时,凸模最大磨损值随着初始温度的上升而减小,当模具初始温度高于393℃时,凸模最大磨损值随着初始温度的上升而增大;当摩擦系数从0.15逐渐增加到0.23时,凸模最大磨损值逐渐减小,随着摩擦系数的进一步增加,凸模最大磨损值增大。最佳工艺参数为:模具预热温度393℃、挤压速度1 mm/s、摩擦系数0.23。在该参数下预计可有效生产产品62 000件。     

基于Archard的正挤压模具磨损模拟分析与研究

对Archard模型进行了修正,建立了挤压磨损模型。采用Deform磨损分析模块对典型正向冷挤压过程进行了凹模模具磨损分析,得到了模具工作表面各点的磨损分布图,确定了最大磨损发生区域。通过对比分析,研究了模具几何形状、变形程度、滑动速度对模具磨损的影响关系。研究结果表明,挤压磨损模型反映了挤压过程中主要工艺参数与磨损之间关系,并从工艺设计方面提出了减低挤压磨损的措施。     

基于FEM的7075铝合金轿车发动机油管接头挤压过程的温度场分析

基于DEFORM-3D软件,分析了7075高强铝合金轿车发动机油管接头热挤压成形过程,揭示了工艺参数对热挤压成形过程中材料最高温度的影响.结果表明,随着挤压速度的增大,最高温度增大;随着坯料加热温度的升高,最高温度下降;随着摩擦系数的增大,最高温度增大;随着模具预热温度的增加,最高温度增加.合理的挤压工艺参数为:挤压速度2～8 mm/s;坯料加热温度390～450℃;摩擦系数＜0.3;模具预热温度400～440℃.     

AZ31镁合金ECAE过程中摩擦应力及其稳定值

建立了不同模具外角半径、模具内角半径与不同摩擦因数条件下的AZ31镁合金等通道转角挤压有限元模型,分析了摩擦应力在整个挤压过程中的变化规律,研究了模具外角半径、模具内角半径及摩擦因数对ECAE挤压过程中摩擦应力变化曲线峰值与稳定值的影响。以AZ31镁合金为试验对象进行了挤压试验,对模拟结果进行了验证,并提出了减小摩擦应力提高挤压成功率的措施。结果表明,试样左侧摩擦应力最大值与试样右侧摩擦应力最大值随试样移动距离变化呈现出不同的变化特征。模具内角半径变化对试样右侧摩擦应力最大值变化曲线的峰值及稳定值有重要影响,而模具外角半径变化对试样左侧摩擦应力最大值变化曲线的峰值有重要影响。摩擦因数对摩擦应力变化曲线的峰值与稳定值均有重要影响。