游动芯头拉拔孔型参数对AZ31镁合金管材成形性的影响研究

为了探索AZ31镁合金薄壁管游动芯头拉拔成形与传统工艺之间的差异,使用ABAQUS软件对其进行了游动芯头拉拔过程的模拟,并比较研究了模具与芯头锥角配合、定径带长度对拉拔管材成形性的影响。研究结果表明:在拉拔AZ31镁合金管材时,选择合适的模具角度不仅可以降低残余应力,还可以提高尺寸精度;同时,模具定径段长度对管材变形均匀性和残余应力产生较大影响。

薄壁铜管游动芯头拉拔过程拉拔力影响因素分析

为准确把握薄壁铜管游动芯头拉拔过程的拉拔力,该文应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了薄壁铜管游动芯头拉拔过程的弹塑性有限元模型,分析了内外模具锥角、游动芯头定径段长度、延伸率、摩擦因素以及拉拔速度等工艺参数对薄壁铜管拉拔过程中拉拔力的影响规律。研究表明,芯头或外模的锥角存在一个最佳组合范围,芯头定径段长度和拉拔速度对拉拔力的影响作用非常小,延伸率和摩擦系数的增加将引起拉拔力的明显增加。研究结果为实际生产中的工艺改进提供了科学依据。

游动芯头拉拔模具失效分析

为了改善游动芯头拉拔过程中芯头模具的磨损,揭示芯头在拉拔过程中不同形式的失效机理.利用扫描电镜,金相显微镜对不同失效形式下模具进行观察及成分分析,同时对拉拔润滑油和铜管进行密度和黏度测量.结果表明:芯头模具表面局部Co元素的缺失或其黏合作用相对较小,导致WC颗粒在模具表面形成竖道划痕;芯头模具由于受到管材变形时压应力,在温升和润滑不良的情况下形成环形沟槽缺陷;管坯中的气孔在变形过程中贯穿连接,以及模具表面粗糙度的提升,导致管材上的铜粘附在模具表面.

H62铜合金本构模型构建及游动芯头拉拔力影响分析

以H62铜合金为实验材料,进行不同应变率下的单向拉伸试验。采用唯象建模方法建立铜合金的本构模型。通过二次开发,将本构模型导入MARC,以拉拔速度为实验参数,对游动芯头拉拔过程进行数值模拟。结果表明:利用强化系数与黏性系数建立的本构模型,对不同应变率下单向拉伸实验数据拟合效果较好,弹黏塑性模型对不同应变率下拉伸成形具有较好的适用性;随着拉拔速度增加,拉拔力逐渐增大,但增加的幅度较小。

游动芯头拉拔模具受力和温度分布的数值模拟

本文采用非线性有限元软件对铜管游动芯头拉拔工艺进行了数值模拟和分析研究,得出了铜管与模具接触面的法向力和摩擦力的分布规律;拉拔过程中的温度分布;从而推断出游动芯头发生粘铜和局部崩裂的主要原因.

游动芯头拉拔模具受力和温度分布的数值模拟

本文采用非线性有限元软件对铜管游动芯头拉拔工艺进行了数值模拟和分析研究,得出了铜管与模具接触面的法向力和摩擦力的分布规律;拉拔过程中的温度分布;从而推断出游动芯头发生粘铜和局部崩裂的主要原因。

AZ31镁合金管材游动芯头拉拔有限元模拟

运用Deform软件模拟了AZ31镁合金管材游动芯头拉拔过程,并对比研究了模具锥角、定径带长度、变径带长度对拉拔管材成形性的影响。结果表明:在拉拔AZ31管材时,最大压应力出现在外模变径段与定径段过渡区,合适的模角配合不仅能降低拉拔力,还能提高尺寸精度。模具定径段长度对管材变形时的均匀性和拉拔力的影响较大,变径段长度对管材拉拔的影响较小。最终通过实验验证了模拟结果,制备出了尺寸精度高的AZ31镁合金管材。

管坯壁厚不均匀缺陷对铜管游动芯头拉拔过程影响分析

针对铜管管坯表面存在壁厚不均匀缺陷,为分析壁厚不均匀对铜管游动芯头拉拔过程的影响,采用壁厚不均匀度作为壁厚不均匀评价指标,并利用有限元分析软件MARC,建立壁厚不均匀铜管游动芯头拉拔有限元模型,对铜管游动芯头拉拔过程进行数值模拟.结果表明:随着壁厚不均匀度的增加,拉拔力逐渐减小,且大致成线性递减趋势,并产生波动,波动幅值随着壁厚不均匀度的增加而增大;游动芯头轴向位移和芯头窜动量都随着壁厚不均匀度的增加而增大,但增加的幅值逐渐减小;等效应力在轴向和径向的梯度逐渐增大,容易造成铜管在拉拔过程产生拉裂现象.随着壁厚不均匀度的增加,等效应变在径向和轴向存在严重分布不均匀,应变梯度较大,容易使铜管发生扭曲变形.

用芯头拉拔圆管的工艺参数新系列

本文提出了以外径减缩系数K_D和壁厚减缩系数K_S为中心的拉拔圆管工艺参数新系列,运用它既可简化配模过程,又可对拉拔后的圆管质量作出某些预测。这将是一项有实用价值的研究工作。

游动芯头拉拔模具受力和温度分布的数值模拟

文章采用非线性有限元软件对铜管游动芯头拉拔工艺进行了数值模拟和分析研究,得出了铜管与模具接触面的法向力和摩擦力的分布规律、拉拔过程中的温度分布,从而推断出了游动芯头发生粘铜和局部崩裂的主要原因。

薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔的对比分析

为提高薄壁铜管拉拔后的成形质量,探讨不同拉拔工艺对薄壁铜管成形性能的影响,利用有限元软件MARC分别对两种拉拔成形工艺建立有限元模型,对比分析薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔对拉拔力、铜管拉拔后等效应力、应变和残余应力的影响。结果表明:在相同工艺参数下,与固定芯头拉拔相比,游动芯头拉拔所需拉拔力明显更小,等效应力也相对更小,等效应变相等,残余应力在轴向和周向更小,且分布更均匀,在径向都趋近于0。在不考虑其他因素下,游动芯头拉拔更有助于提高薄壁铜管的产品质量。

游动芯头拉拔工艺参数对模具磨损影响模拟

在二维轴对称弹塑性有限元中加入Archard磨损模型,并采用正交试验对摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度工艺参数进行分析。同时,分别对芯头、外模与铜管间的摩擦系数进行对比分析。结果显示,对模具磨损重要性依次为:摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度,铜管与外模间的摩擦系数升高,外模磨损越为严重,而铜管与芯头的摩擦系数提高则减缓外模磨损。

游动芯头多道次拉拔加工率对TP2铜管材力学性能的影响研究

游动芯头拉拔是制冷铜管生产现场中使用量较大的生产工艺,拉拔道次直接影响着TP2铜管材力学性能。本文通过实验和理论分析,研究了加工率对力学性能的影响,获得了随着拉拔道次的增加,铜管材抗拉强度、屈服强度与延伸率的变化规律。

铍铜管材不同工艺拉拔过程的有限元分析

借助大型非线性有限元软件,应用二维轴对称弹塑性有限元法对铍铜管不同工艺拉拔过程中的应力与应变进行了模拟,并结合实际加工质量问题进行分析。结果表明:空拔后铍铜管材的轴向残余应力较大,外表面有很高的拉应力,内表面有很高的压应力;而固定短芯头拉拔后管材的残余应力较小。铍铜管固定短芯头拉拔过程中的等效应变和等效应力的变化比较平缓,变形较均匀;而空拔后等效应变和等效应力分布不均匀。这表明固定短芯头拉拔铍铜管的产品质量和精度都比较高,比空拉拔工艺合理。

拉拔铍铜管材残余应力的有限元分析

借助大型非线性有限元软件,应用二维轴对称弹塑性有限元法对拉拔铍铜管的残余应力进行了分析。结果表明,在变形量相同的条件下,拉拔工艺不同,残余应力场有所不相同。空拉拔铍铜管材的外表面为很高的拉应力,内表面为很高的压应力;相对而言,固定短芯头拉拔管材的内外表面残余应力值相差较小且分布较均匀。外模半锥角对固定短芯头拔管材的轴向残余应力具有显著的影响;当半锥角为12°时,拉拔后管材的轴向残余应力值较小且分布均匀。

薄壁铜管游动芯头低频振动拉拔力影响规律

为准确描述薄壁铜管游动芯头低频振动过程中拉拔力影响因素的变化,借助有限元分析软件MSC.Marc,建立铜管低频振动拉拔模型,分析拉拔速度、激振振幅、激振频率、模具锥角(外模半锥角、芯头半锥角)对拉拔力的影响。结果表明,拉拔速度的增加将引起拉拔力的小幅度增加,在激振频率为80～170Hz范围内拉拔力先减小后增大,激振振幅的增加将引起拉拔力的显著降低,外模半锥角与芯头半锥角存在最佳的模具锥角组合。

工艺参数对薄壁铜管游动芯头振动拉拔过程拉拔力影响分析

在金属塑性成形中加入振动,可以有效降低材料变形抗力并提高产品质量。以薄壁铜管游动芯头拉拔为研究对象,分析了振动对铜管拉拔过程中拉拔力的影响,并通过有限元分析软件MARC,对不同的工艺参数(拉拔速度、外模模角和芯头锥角)进行数值模拟。研究结果表明:针对本模型,存在一个最佳外模半锥角和芯头锥角组合(外模半锥角α为12°,芯头锥角β为9°),使得薄壁铜管游动芯头振动拉拔过程中的拉拔力最小,而拉拔速度对拉拔力的影响较小。