寬銅帶連續(xù)擠壓輪槽變形區(qū)的理論研究.pdf

1、連續(xù)擠壓技術(shù)是70年代發(fā)展起來的一種綠色、高效、節(jié)能的有色金屬塑性加工技術(shù)，現(xiàn)已發(fā)展成為比較成熟的技術(shù)。 由于銅及銅合金變形溫度高、變形抗力大、高溫氧化性強，寬銅帶連續(xù)擠壓技術(shù)在塑性變形機理、工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)等方面存在諸多技術(shù)難點，在工模具壽命和主機能量損耗上與國外設(shè)計還存在一定的差距。因此，隨著連續(xù)擠壓技術(shù)在生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，對連續(xù)擠壓技術(shù)的理論分析變得尤為重要。為了進(jìn)一步優(yōu)化工模具，延長其使用壽命，需要采用先進(jìn)的理論分析、

2、計算方法來設(shè)計合理的工模具。 本文基于剛塑性/剛粘塑性有限元理論采用DEFORM-3D軟件對寬銅帶的連續(xù)擠壓技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，對連續(xù)擠壓的力能參數(shù)作分析計算并對壓實輪壓下力進(jìn)行實驗研究。 對寬銅帶連續(xù)擠壓變形的數(shù)值模擬分析金屬流動表明：摩擦力作為驅(qū)動力，變形區(qū)內(nèi)大部分金屬處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，其應(yīng)力從中心向邊部基本上呈減小的趨勢，金屬在擋料塊處達(dá)到675℃，在連續(xù)擠壓穩(wěn)定后擠壓輪的扭矩基本上保持在7.1×10E7N-m

3、m左右。 對不同擠壓輪轉(zhuǎn)速的數(shù)值模擬研究表明，從金屬流動速度、溫度、等效應(yīng)力和擠壓輪扭矩分析，擠壓輪轉(zhuǎn)速選擇6rpm較適于連續(xù)擠壓。 對不同壓實輪壓下量的數(shù)值模擬研究表明，據(jù)點的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和擠壓輪扭矩分析，壓實輪壓下量為6mm較適于連續(xù)擠壓。 此外，通過對連續(xù)擠壓力能參數(shù)的分析，建立了寬銅帶連續(xù)擠壓在軋制區(qū)的壓下力的數(shù)學(xué)模型，獲得該模型計算的壓實輪壓下力在壓下6mm時的結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果、實驗結(jié)果基本一致

4、。對壓連續(xù)擠壓坯料的失穩(wěn)問題，初步建立了簡化的連續(xù)擠壓失穩(wěn)計算模型。 對不同擠壓輪輪槽形狀的數(shù)值模擬研究表明，帶凸臺的方形輪槽的擠壓輪扭矩比較不穩(wěn)定，對擠壓輪的磨損較嚴(yán)重；帶凹槽的圓形輪槽對擋料塊的沖擊力較大，對擋料塊的磨損較嚴(yán)重；綜合分析帶凸臺的梯形輪槽和帶凸臺的圓形輪槽比較適于連續(xù)擠壓。 總之，根據(jù)模擬結(jié)果分析，可合理選擇工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)尺寸，實現(xiàn)寬銅帶連續(xù)擠壓成形，力求把連續(xù)擠壓的生產(chǎn)率和能量節(jié)省提高到更先進(jìn)的水