连续挤压铜扁排的阻流角设计及物理场分布

基于Deform-3D平台,建立了Conform连续挤压生产大宽厚比铜扁排有限元模型,研究了连续挤压过程中阻流角变化对模具出口处金属流动及相应应力场分布的影响规律,并结合方差分析法获得了模具出口处的流速均方差,观察模具阻流角对扁排成型的影响.研究表明:模具阻流角从3°~15°变化时,随着阻流角的增加,金属流速均方差先增大后减小,其阻流角区域等效应力值以及模具入口处沿挤压方向应力也逐渐增加;在定径带长度一定以及模具载荷允许的情况下,选择3°、5°、15°的阻流角可使模具出口处金属流速相对稳定,扁排成形性较好;当模具容易损坏时,选择3°和5°阻流角既可降低模具载荷又可获得板形均匀的扁排.     

连续挤压铜扁排扩展腔及模具的结构优化设计

为了研究扩展腔结构和定径带长度对模具出口处金属流动的影响,从而优化扩展腔及模具的结构,采用有限元数值模拟方法对扩展腔结构参数以及定径带长度进行正交实验,并对挤压过程中模具入口处的金属流速、应变场和温度场进行有限元分析.结果表明:当扩展腔采用中间宽、边部窄的结构时,其模具出口处的金属流速比扩展腔厚度方向更均匀;影响模具出口处金属流速的扩展腔结构参数中,扩展腔中间厚度(H)最为显著,扩展腔中间宽度(l)的影响次之,其两边厚度h的影响较不明显.本实验条件下生产3 mm×100 mm的扁排,扩展腔组合结构的最佳方案如下:扩展腔中间宽度(l)为62 mm,中间出口厚度(H)为38 mm,两侧厚度(h)为24 mm.在其他条件不变的情况下,选择7 mm的定径带不仅有利于金属成形,还有利于提高扁排质量.