連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)的優(yōu)化分析.pdf

1、等通道轉(zhuǎn)角擠壓(Equal Channel Angular Pressing,簡稱ECAP)大應(yīng)變技術(shù)是獲得超細(xì)納米晶材料的有效方法,但存在加工不連續(xù)的問題,因此,大大降低了它產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的進(jìn)程。連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)有效結(jié)合軋制的連續(xù)性和傳統(tǒng)ECAP能細(xì)化和調(diào)控晶體取向的優(yōu)點,推進(jìn)了ECAP產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用。本文借助于DEFORM-3D有限元仿真軟件對連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)進(jìn)行了研究,所開展的工作和創(chuàng)新成果如下。
　　

2、(1)研究通道夾角對連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)主驅(qū)動輪軸心線與出口通道底邊在同一高度時,通道夾角為92.8°。通道夾角小于92.8°時,工件出現(xiàn)破損、翹尾不良現(xiàn)象;而當(dāng)通道夾角大于等于92.8°(92.8°,95°,97.5°,100°,102.5°,105°)時,破損現(xiàn)象完全消失,翹尾現(xiàn)象明顯改善。隨著通道夾角的增大,有效應(yīng)變不斷降低(2.49,2.35,2.23,2.18,2.05,1.99),加工單位體積工件

3、產(chǎn)生單位應(yīng)變所消耗的能量以100°時最低。
　　 (2)研究了上下輪轉(zhuǎn)速比(上下輪轉(zhuǎn)速之和不變)對連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)的影響。結(jié)果表明,在上輪轉(zhuǎn)速與下輪轉(zhuǎn)速之比為0.5,0.7,0.9,1.0,1.1,1.3,1.5情況下,轉(zhuǎn)速比為0.5時,有效應(yīng)變最大,但應(yīng)變均勻性最差,單位能耗最高,出口工件表面平整度最高;轉(zhuǎn)速比為1.3時,有效應(yīng)變次高,應(yīng)變均勻性最好,加工單位體積工件產(chǎn)生單位應(yīng)變所消耗的能耗的能量在異步驅(qū)動中最低,

4、出口工件表面平整度好。
　　 (3)研究了大軋制壓下率對連軋驅(qū)動等通道轉(zhuǎn)角大應(yīng)變技術(shù)的影響。結(jié)果表明,當(dāng)摩擦系數(shù)過低(0.12)時,工件變形出現(xiàn)打滑現(xiàn)象和在轉(zhuǎn)角變形區(qū)出現(xiàn)沿彎曲通道向上位置展寬現(xiàn)象;在摩擦系數(shù)過高(O.5-0.7)時,在軋制進(jìn)入彎曲通道時,出現(xiàn)明顯的軋寬現(xiàn)象,在出口通道處,工件出現(xiàn)破損現(xiàn)象;在摩擦系數(shù)適中(0.3)時,工件變形最為流暢,工件在出口通道內(nèi)未填滿通道寬度。軋制壓下率增大,有效應(yīng)變增大,但同時加工單位體