常规挤压与缩径挤压的变形规律及工艺设计

围绕常规正挤压与缩径挤压原理相同但特点各异进行两种挤压工艺及模具的详细比较,给出了两种挤压的变形规律及常规正挤压工件前端出现"外凸"和缩径挤压工件前端出现"内凹"的形成机理;提出采用经验与理论相结合的两种挤压工艺的设计方法;以变速器输入轴为实例,进行多工步缩径挤压工艺试验,验证了理论研究结果的可行性,为两种挤压工艺的推广及应用提供了参考。

高强钛合金缩径挤压成形机理分析

采用刚塑性有限元法对高强度钛合金缩径挤压过程进行模拟,获得了成形过程中的网格变化图和标记点的金属流动速度变化图;通过对各标记点速度变化的分析,发现坯料表面金属相对于中心金属的流动速度变化是端面凹陷形成的根本原因;在此基础上探讨了凹模锥面的形状和摩擦阻力对缩径挤压的影响。

阶梯轴多工步缩径挤压成形工艺研究

针对阶梯轴结构特点设计了三工步挤压工艺,并采用有限元模拟与工艺试验分析了多工步挤压的变形过程及其尺寸变化规律。结果表明:针对该轴所设计的三工步挤压工艺方案切实可行;在多工步挤压中,凹模入口部分的传力区直径在缩径挤压时,会因镦粗而增大,而任何一个工步中刚经模具缩径减小后的直径的有限元模拟结果和试验结果均与设计值一致。

模具外侧圆角对缩径侧向挤压变形影响的有限元分析

采用有限元法研究了不同通道宽度比侧向挤压时模具外侧圆角对材料变形的影响.结果表明,外侧圆角对变形坯料的等效应变和载荷的影响与通道宽度比有关,随外侧圆角的增加,最大变形载荷逐渐下降;当通道宽度比为1.25时,坯料上表面到下表面的等效应变大小逐渐下降,坯料中间等效应变较均匀的区域所占比例下降.当通道宽度比为1.67且外侧为尖角时,坯料下表面区域产生严重的应变集中,随外侧圆角的增加,应变集中程度降低,最大等效应变由坯料的下表面转到坯料的上表面.研究说明在一定的通道宽度比情况下,选择合适的模具外侧圆角可以获得较好的载荷和等效应变分布的配合.

挤压方法的分类及侧向挤压的特点分析

针对不同的挤压方法进行了系统的分类.根据挤压方向和挤出方向之间的相互关系,对侧向挤压这一概念赋予了新的定义,同时也提出了扩径侧向挤压、等径侧向挤压和缩径侧向挤压3个新概念,进一步给出了等径侧向挤压真应变的计算公式,并指出等径侧向挤压法是制备块状细晶材料的一种好方法.