Pb-GF復(fù)合絲材包覆擠壓的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文在借鑒塑性金屬包覆塑性芯材工藝的基礎(chǔ)上,參考了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)工藝,對(duì)Pb-GF復(fù)合絲材的正向包覆擠壓和側(cè)向包覆擠壓工藝進(jìn)行了研究.提出了脆性芯材被包覆擠壓包覆間隙的概念,并且指出包覆間隙是影響脆性芯材被包覆擠壓的最為重要的因素.包覆間隙不但對(duì)脆性芯材包覆擠壓十分重要,同時(shí)對(duì)于其他芯材的被包覆擠壓也具有普遍的指導(dǎo)意義.包覆間隙抓住了絲材包覆擠壓過(guò)程的實(shí)質(zhì),建立了評(píng)定包覆擠壓狀態(tài)的依據(jù).在脆性芯材被包覆擠壓金屬流動(dòng)分析的基礎(chǔ)上提出了脆性

2、芯材包覆擠壓的等流量規(guī)律,并利用等流量等速度條件建立了最佳包覆間隙的解析表達(dá)式.該表達(dá)式簡(jiǎn)單準(zhǔn)確,非常適合于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用.本文在以上理論分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了Pb-GF復(fù)合絲材的包覆擠壓方案的研究工作,最終確定了Pb-GF復(fù)合絲材的正向包覆擠壓方案和側(cè)向包覆擠壓方案.正向包覆擠壓擠壓力小,能耗較低;而側(cè)向包覆擠壓方案模具設(shè)計(jì)合理,調(diào)整方便簡(jiǎn)單.在方案確定的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同的方案進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)研究.采用DEFORM軟件實(shí)現(xiàn)了Pb-GF復(fù)合

3、絲材包覆擠壓的數(shù)值模擬,采用有限元數(shù)值模擬方法得到了最佳包覆間隙及其不同工藝參數(shù)下脆性芯材受力規(guī)律,提出假設(shè)條件解決了DEFORM難于對(duì)脆性芯料進(jìn)行計(jì)算的困難,為其他包覆擠壓工藝的數(shù)值模擬計(jì)算奠定了基礎(chǔ).對(duì)Pb-GF復(fù)合絲材的包覆擠壓進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,得到了最佳工藝參數(shù).正向包覆擠壓:包覆間隙0.18mm,溫度315℃,穩(wěn)定包覆擠壓力220kN,出絲速率22m/min.側(cè)向包覆擠壓最佳工藝參數(shù):包覆間隙0.16mm,溫度300℃,穩(wěn)定包覆

4、擠壓力408kN,出絲速率22m/min.實(shí)驗(yàn)證明:隨著包覆壓力的增大,包覆溫度的提高,包覆速率提高,但在側(cè)向包覆擠壓中擠壓變形溫升較高;包覆間隙超過(guò)最佳包覆間隙后,隨著包覆間隙的增大,包覆死區(qū)增大,對(duì)包覆擠壓產(chǎn)生阻礙作用,包覆間隙過(guò)小,其所需擠壓力急劇升高.對(duì)Pb-GF復(fù)合絲材的性能進(jìn)行了測(cè)試研究.研究表明,D2B600型復(fù)合絲材抗拉強(qiáng)度62MPa,電導(dǎo)率32.1×10<'-8> Ω m;D1B1800型復(fù)合絲材抗拉強(qiáng)度180MPa,