分流模挤压紫铜电脑散热片实验研究

以紫铜电脑散热片为研究对象 ,通过对前置保护分流模和替代式保护分流模两种不同类型结构的模具进行优化设计 ,并利用热挤压一次成形的方法进行了紫铜电脑散热片成形实验。实验结果表明 :这两种结构类型的模具均可以提高悬臂模具的强度 ,达到了较好的效果。     

挤压温度对6005A铝合金焊合区域显微组织和力学性能的影响

针对分流模挤压焊合部位的金属在模具中难以取出进行分析,设计了分析焊缝组织性能的简易模具;采用电子背散射衍射分析(EBSD)和拉伸试验,研究挤压温度对6005A铝合金挤压焊合组织性能的影响。结果表明:挤压温度为500～580℃时,6005A铝合金焊合组织的平均晶粒尺寸呈先减小后增大的趋势;当在挤压温度为540℃时,焊合组织平均晶粒尺寸最小,约为52μm,且此时的晶粒尺寸均匀程度最佳。焊合组织中小角度晶界所占比例较多,且随着挤压温度的提高,小角度晶界的相对频率都保持在65%左右。焊合部位的屈服强度和抗拉强度随着挤压温度的升高呈先上升后下降的趋势;当挤压温度为540℃时,焊合组织的力学性能最好,屈服强度为68.56 MPa,抗拉强度为119.87 MPa。     

基于数值模拟的挤压参数对AZ91镁合金管转角焊合室分流挤压焊合压力的影响规律研究

提出了一种镁合金管材转角焊合室分流挤压新工艺,该工艺可在有效延长焊合室长度和焊合时间前提下保证舌针刚度,从而保证管材尺寸精度,并且可通过转角剪切变形机制增加预焊合金属变形量和动态再结晶程度,从而有利于提高管材性能和焊缝焊合性能。利用有限元法揭示了转角焊合室分流挤压成形过程中金属的流动特征,应变分布特征和焊合室内的静水压力分布特征。结果表明,整个挤压过程无金属折叠,从而保证管材的表面质量;流经转角后预焊合金属变形量明显增加,有利于提高管材质量和焊缝质量。最后,研究揭示了坯料初始温度,挤压速度和模具转角对焊合室内静水压力的影响规律。结果表明,随着挤压速度的增加和模具转角的增大,转角焊合室内静水压力增大;随着坯料预热温度的增加,转角焊合室内静水压力呈先增大后减小的趋势。     

基于数值模拟的挤压参数对AZ91镁合金管转角焊合室分流挤压焊合压力的影响规律研究（英文）

提出了一种镁合金管材转角焊合室分流挤压新工艺,该工艺可在有效延长焊合室长度和焊合时间前提下保证舌针刚度,从而保证管材尺寸精度,并且可通过转角剪切变形机制增加预焊合金属变形量和动态再结晶程度,从而有利于提高管材性能和焊缝焊合性能。利用有限元法揭示了转角焊合室分流挤压成形过程中金属的流动特征,应变分布特征和焊合室内的静水压力分布特征。结果表明,整个挤压过程无金属折叠,从而保证管材的表面质量;流经转角后预焊合金属变形量明显增加,有利于提高管材质量和焊缝质量。最后,研究揭示了坯料初始温度,挤压速度和模具转角对焊合室内静水压力的影响规律。结果表明,随着挤压速度的增加和模具转角的增大,转角焊合室内静水压力增大;随着坯料预热温度的增加,转角焊合室内静水压力呈先增大后减小的趋势。     

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。     

模具结构参数对铝合金管材挤压成形的影响

模具结构参数的合理性对铝合金空心管材的挤压成形质量起着决定性作用。本文以双壁空心管材的挤压成形过程为例,分析了模具中的分流槽数量、分流桥数量以及焊合室的深度三个重要参数对挤压成形件质量的影响,对比分析了铝合金在挤压模具中流动分布和应力应变分布。通过模拟获得了最佳的模具结构参数,避免了初始模具中流速不均的问题。     

基于FEM的铝型材分流焊合挤压过程数值模拟

铝型材的分流焊合挤压相对于其它传统的挤压方法,在生产中空型的管类型材时具有非常大的优势.本文基于FEM方法,利用DEORM-3D对薄壁铝合金圆管型材进行了从分流-焊合-挤出成形的全过程模拟.得到了挤压过程中的网格变形图和行程载荷曲线.同时针对分流模变形抗力大的特点,进行了模具的受力变形分析,对挤压过程中模具可能出现的失效进行预测.模具应力分析结果表明,分流孔及其模芯处变形量大,应力集中明显,容易磨损,设计模具时应重点考虑这些部分,以提高模具寿命.其模拟结果为模具设计和工艺参数选择提供理论依据.     

分流组合模挤压过程数值模拟及模具优化设计

文章利用刚粘塑性有限元软件DEFORM-3D对分流组合模挤压小直径薄壁纯铝圆管过程进行了三维有限元模拟,得出了模具焊合室深度以及工作带长度对挤压力、应力应变、模具应力等物理场量的影响规律,从而对模具结构参数进行优化。模拟结果表明,分流模上模应力集中主要分布在分流桥和模芯部位,下模应力集中分布在工作带附近和焊合室圆角过渡区,焊合室深度和工作带长度对产品质量有很大影响。通过试验得知,加大焊合室深度和工作带长度,可提高产品焊缝强度和表面质量。     

焊合角和焊合室深度对复杂悬臂空心铝型材挤压成形质量的影响

应用Hyper Xtrude有限元分析软件,考察了带长悬臂结构空心截面铝型材挤压时的焊合角α和焊合室深度h对其挤压成形质量的影响。结果表明:当α在15°~45°时,型材悬臂处及空心部位四周分流桥下金属的流动速率较大,开始焊合的时间早,焊合历程长;当α增加到60°时,相应区域金属的流动速率明显降低,焊合推迟;在α达到90°时,该情况最为严重,焊合历程变短。α为45°时,模芯最大偏移量达到最小值0.045 mm。随着h的增加,焊合面静水压力最小值与上模最大等效应力及模芯最大偏移量均逐渐增大。综合考虑各因素的影响,确定该型材挤压模具的最佳焊合角和焊合室深度分别为45°与20 mm,并将其用于挤压模具设计,试模发现模拟结果与试模结果吻合较好,挤出型材的综合质量较高。     

焊合室深度及焊合角对方形管分流模挤压成形质量的影响

基于Deform-3D有限元分析平台,采用所开发的焊合过程网格重构技术,分析方形管分流模双孔挤压时焊合室深度及焊合角对成形质量的影响。结果表明:焊合面平均静水压力、分流桥底部等效应力及模芯最大偏移量随焊合室深度的增加而增加;综合考虑焊合质量、模具应力集中及型材尺寸精度等因素,分流模合适的焊合室深度为10～16mm;随着焊合角的增加,焊合室内死区体积及挤压力均增大,而模芯最大变形偏移量呈减小趋势;综合考虑焊合角对挤压过程死区大小、模芯的稳定性及挤压力大小的影响,分流模合适的焊合角为30?～45?。实验结果和模拟结果在金属流动景象、死区位置、死区形状等方面吻合较好。     

高速列车车体用A6N01铝合金超宽空心型材的研制

介绍了高速列车车体用A6N01铝合金超宽空心型材的研制、生产过程。着重介绍了生产500 km/h高速列车车体用铝合金型材所需要的主辅设备、检测装置、模具设计制造技术,以及先进的熔铸、挤压工艺技术的要求。所生产的铝合金型材的组织、性能全面达到了国际先进水平。     

挤压速度对双坯料连续挤压6063铝合金焊合性能的影响

在双坯料连续挤压过程中,由于两根坯料汇合而形成挤压焊缝.通过显微组织观察、拉伸试验、扫描电镜研究挤压轮转速对6063铝合金焊缝显微组织形貌和性能的影响,并通过有限元仿真分析焊合参数.结果表明,在连续挤压过程中,坯料外表面的氧化物对金属焊合有显著影响,随着挤压速度的增加,等效应变速率明显增加,造成焊合面上的氧化物的破碎程...     

Numerical Simulation and Experimental Study on Porthole Die Extrusion Process of LZ91 Mg-Li AlloyEI北大核心CSCD

Porthole die extrusion is the dominant process to produce hollow profiles due to its high productivity and capacity in producing complex profiles. In this study, the finite element simulation model of porthole die extrusion of LZ91 Mg-Li alloy was established. The effects of extrusion ratio on strain, temperature and flow velocity were studied, and the welding quality was quantitatively evaluated by means of J criterion. The experiments of porthole die extrusion were carried out by varying extrusion ratios. The microstructures of as-cast, homogenized and extruded LZ91 Mg-Li alloy were examined. The results show that the materials near the bridge surface and at the bottom of the bridge have large deformation, while the materials inside the portholes have small deformation. Moreover, with the increase of extrusion ratio, the effective strain of material is increased. Due to the heat generated by plastic deformation and the heat dissipation caused by profile cooling, the temperature of the material on the top of bridge is increased, while that of the material near the die exit becomes lower. The welding quality in the central area of weld seam is lower than that in the edge area of weld seam. With the increase of extrusion ratio, the welding quality is improved. More nucleation is generated in welding zone due to its large strain, resulting in the formation of fine grains. However, the dynamic recrystallization is not complete in the matrix zone, and some coarse grains still remain. Moreover, the material temperature becomes higher with high extrusion ratio, and the phenomenon of grain growth is observed.     

T型异型材气辅口模挤出胀大的数值模拟和实验研究

文章建立了描述塑料异型材气辅挤出成型过程的理论模型,对T型异型材气辅口模挤出成型过程进行了三维等温数值模拟和实验研究。研究表明,相对于传统挤出成型而言,气辅挤出不仅有效减小挤出胀大,而且能精确控异型材的形状及尺寸,有利于实现高速高效高质量的异型材挤出成型。此外,还研究了工艺及物性参数对异型材挤出胀大的影响,揭示了其影响机理及规律。     

A physical simulation of longitudinal seam welding in micro channel tube extrusion

Micro channel tube is a newly developed type of aluminum profiles with sub-millimeter-diameter ports in the cross-section designed for heat transfer enhancement. Micro channel tube is formed with porthole extrusion die, and the longitudinal seam welding problem is the key issue related to both the design of the delicate mandrel in the extrusion die and the pressure bearing capacity of the tube. This paper proposes a novel method to evaluate the seam welding strength of the micro channel tube at the stage of extrusion die design. First, a finite element (FE) simulation of the tube extrusion process is performed for the seam welding conditions in the die chamber and effect of the welding chamber height on hydrostatic pressure. Then, a thermo-mechanical experiment is carried out for a quantitative relationship between the welding strength and the weld condition parameters. Combining this relationship to the numerical results, the welding strength under different die design can be evaluated. Pressure bearing tests on the tube prove the reliability of this evaluation method. This study quantitatively connects the seam welding strength of the profile to the extrusion die parameters, which is helpful for optimizing the design of the extrusion process.     

内燃机用保护螺母温挤压成形模具设计及ANSYS分析

研究了DF7C型内燃机车中的气缸螺栓保护螺母的温挤压成形工艺,确定了其成形毛坯、挤压温度、模具预热温度、模具的冷却与润滑方式等.设计了温挤压成形时阶梯轴型凸模和组合式凹模的模具结构,并利用ANSYS软件对其强度进行了有限元分析.结果表明,所设计的气缸螺栓保护螺母的模具结构是合理的,满足生产要求.经实际生产证明,该零件的下料重量由原来自由锻生产的3.85 kg下降为现在的1.3 kg,材料的利用率由原来的22.7%提高到现在的83.6%,每年可节省钢材4t多.这为生产相似零件提供了有益的依据和成功的经验.     

Prediction of welding pressure in the non-steady state porthole die extrusion of Al7003 tubes

This paper describes a numerical analysis of non-steady state porthole die extrusion, which is useful for manufacturing long tubes with a hollow section. Materials divided through several portholes are gathered within a chamber and are then welded under high pressure. This weldability classifies the quality of tube products and is affected by process variables and die shapes. However, porthole die extrusion has been executed based on the experience of experts, due to the complicated die assembly and the complexity of metal flow. To better assist the design of die and to obtain improvement of productivity, non-steady 3D FE simulation for porthole die extrusion is required. Therefore, the objective of this study is to analyze the behavior of metal flow and to determine the welding pressure of hot extrusion products according to various billet temperatures, bearing length, and tube thickness by FE analysis. The results of FE analysis are compared with those of experiments.     

轨道车辆用6N01铝合金型材挤压焊合线形态的研究

轨道车辆用6N01铝合金经分流组合模挤压成空心型材,对其出现的挤压焊合线形态进行研究,利用先进的金相显微镜和扫描电子显微镜等设备进行系统分析,得出挤压型材因焊合不良形成的焊合线宏观及微观组织、力学性能、断口形态,为挤压产品焊合不良的检验、模具设计和挤压工艺制定提供参考。