挤扭模通道倒圆角半径对铜合金塑性变形的影响

基于Deform-3D体积成形软件,对CDA110铜合金挤扭成形进行数值模拟,研究挤扭模通道横截面的不同倒圆角半径R值对坯料等效应变、挤扭力及模具应力的影响规律及变形均匀性;采用自行设计的倒圆角半径R=1.5 mm的模具,对该合金进行室温挤扭实验并与模拟结果进行对比分析。结果表明:R越小,挤扭力越大,模具应力分布越不均匀,挤扭剪切塑变能力越强;R越大,挤扭剪切塑变能力越差,但变形均匀性越好;优选倒圆角半径R值为1.0~1.5 mm时(挤扭模通道横截面尺寸10 mm×10 mm),可保证坯料挤扭强剪切塑性变形量,且挤扭力和模具应力显著降低。实验结果证实,合适的倒圆角半径R能确保材料整体细晶化,且不同区域材料硬度分布差距减小,变形均匀性增强。

纯铜挤扭工艺数值模拟与实验研究

运用有限元模拟软件Msc.Marc对纯铜挤扭工艺变形特征进行研究,分析挤扭变形过程中应变分布以及应变分量的变化趋势。采用自行设计的挤扭模具,在室温下进行了纯铜的一道次挤扭试验。结果表明:变形可分为变形开始、完全充满、逐步挤出3个阶段;应变呈中心低、边缘高的分布;变形过程中正应变分量小,切应变分量较大,变形以剪切变形为主。挤扭过程中存在滑移和孪生两种变形方式;挤扭后试样的硬度得到显著提高,在横截面呈现边缘高、中心低的分布趋势。