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连续挤压过程温度模型研究

魏琦  
【摘要】:连续挤压技术由于拥有其自身生产率高,耗能低,生产线节约空间,生产成本低廉等特点,近年来在金属加工行业中被广泛应用。在连续挤压成形工艺中,温度决定了金属的变形抗力,影响着腔体、挤压轮等工具的使用寿命和生产成本及设备的生产效率,并控制着金属的再结晶、相变、析出等微观组织的变化决定了产品的组织和性能。因此,挤压温度是影响产品性能和工装模具寿命的关键。 本文首先根据连续挤压中金属的变形特征对成形过程进行分区分析,构建出全过程温度预测模型。 1.采用变形功法,根据能量守恒定律,建立各区连续挤压温度模型并进行联立。根据实际生产案例代入参数,计算结果趋势经验证与实际生产趋势吻合,模型影响因素与实际生产影响因素相同。 2.通过建立连续挤压的几何模型,利用DEFORM-3D软件对成形过程进行数值模拟,得到的运算结果如等效应力场、等效应变场和温度的分布与解析计算模型数据进行对比,两者温度趋势相同,相差较小。 3.在实际生产的设备上进行对比实验,所取参数与计算和模拟参数均相同。由于实验的操作局限性,只能测量挡料块及模具出口处附近的两点温度,使之与计算中两点结果相对比,误差较小。 通过三者的对比结果表明,温度模型预测值趋势准确,误差较小。该温度模型可用于快速有效预测连续挤压成形过程中的温度分布,进而实现对产品性能及工装模具寿命的合理预测。


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