CONFORM連續(xù)擠壓初始階段的三維數(shù)值模擬.pdf

1、CONFORM連續(xù)擠壓是一種生產(chǎn)超長(zhǎng)線材、管材、型材的新型擠壓技術(shù),經(jīng)過國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者不斷的研究探索,在工程實(shí)踐和理論研究方面取得了很大的進(jìn)展,并在鋁、鋁合金及顆粒材料成形方面得到了廣泛的應(yīng)用,但由于連續(xù)擠壓過程變形的特殊性,其金屬的變形行為以及塑性變形力學(xué)方面的研究還處于初級(jí)階段.CONFORM連續(xù)擠壓和一般擠壓工藝相比,最突出的特點(diǎn)是將摩擦力由阻力變?yōu)轵?qū)動(dòng)力.國(guó)內(nèi)學(xué)者已在二維層次上進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,并得出了一些重要的結(jié)論.但CON

2、FORM連續(xù)擠壓過程中變形體和擠壓輪槽內(nèi)壁存在三向摩擦作用,二維數(shù)值模擬忽略了輪槽兩個(gè)側(cè)壁的摩擦作用,故這種模擬不能反映真實(shí)的金屬變形行為.為此,本文應(yīng)用MSC.SuperForm有限元分析軟件對(duì)CONFORM連續(xù)擠壓的初始階段進(jìn)行了三維數(shù)值模擬.本文應(yīng)用SuperForm軟件根據(jù)實(shí)踐中的擠壓裝置尺寸建立了幾何模型,首次應(yīng)用計(jì)算精度較高的六面體單元對(duì)變形體進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,并針對(duì)影響金屬變形的擠壓?？趯挾?、擠壓輪轉(zhuǎn)速、摩擦系數(shù)及泄漏間隙等

3、工藝參數(shù)進(jìn)行了模擬研究.得到了連續(xù)擠壓成形過程中任意步驟時(shí)的三維應(yīng)力場(chǎng)分布、應(yīng)變場(chǎng)分布、速度場(chǎng)分布情況.模擬結(jié)果證實(shí)了連續(xù)擠壓過程由泄漏口處的常規(guī)擠壓和擠壓?？谔幍膫?cè)向擠壓組合而成;論證了劇烈剪切變形帶及泄漏間隙的存在有利于金屬的變形,并且在一定范圍內(nèi),明顯擴(kuò)大塑性變形區(qū);適當(dāng)減小擠壓?？趯挾染哂袛U(kuò)大變形區(qū)的作用,有利于金屬均勻變形;并得到了對(duì)CONFORM連續(xù)擠壓工藝缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)具有指導(dǎo)作用的結(jié)論.本文通過數(shù)值模擬揭示了CONFORM