基于有限元法的铜母线连续挤压扩展成形过程的数值模拟 被引量：18

1

作者 刘明月 宋宝韫 +1 位作者 运新兵 李冰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第17期72-75,共4页

基于刚粘塑性有限元理论,采用有限元软件DEFORM3D,对铜母线连续挤压扩展成形过程进行模拟,分析模腔内部金属的流动规律以及温度场、速度场、应力应变场的分布情况。模拟结果表明,金属变形剧烈部位主要集中在挡料块附近和挤压模腔中心区... 基于刚粘塑性有限元理论,采用有限元软件DEFORM3D,对铜母线连续挤压扩展成形过程进行模拟,分析模腔内部金属的流动规律以及温度场、速度场、应力应变场的分布情况。模拟结果表明,金属变形剧烈部位主要集中在挡料块附近和挤压模腔中心区域,上述区域的温度高、应力应变大。模拟结果对实际生产具有很好的指导作用。 展开更多

关键词 铜母线 连续挤压 扩展成形 有限元法 数值模拟

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分流模结构对连续挤压扩展成形的影响 被引量：11

2

作者 陈旭 运新兵 +2 位作者 赵颖 樊志新 宋宝韫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期68-72,共5页

连续挤压扩展成形是一种先进的铜母线制造方法,而分流模结构是影响成形的重要因素。根据连续挤压扩展成形特点,建立了基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜母线连续挤压过程的数值模拟,分析了不同分流模结构下的金属流动规律、流速... 连续挤压扩展成形是一种先进的铜母线制造方法,而分流模结构是影响成形的重要因素。根据连续挤压扩展成形特点,建立了基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜母线连续挤压过程的数值模拟,分析了不同分流模结构下的金属流动规律、流速均方差。结果表明,分流模结构为无过渡面梯形时,金属流动速度差最小,流速均方差为3.11,变形最均匀。通过试验研究验证了数值模拟结果,为连续挤压扩展成形模具优化设计提供了重要的理论指导。 展开更多

关键词 铜母线 连续挤压扩展成形 分流模结构优化 数值模拟

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铜连续挤压扩展成形温度场的分析 被引量：7

3

作者 赵颖 运新兵 +3 位作者 李冰 陈莉 杨俊英 宋宝韫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期128-133,共6页

文章通过有限元数值模拟分析了铜连续挤压扩展成形中温度场的分布规律。连续挤压扩展成形过程中温升主要集中在变形和摩擦剧烈的区域。整个扩展挤压过程中最高温度出现在直角弯曲区靠近挡料块的附近,可达到700℃以上。从变形和摩擦的角... 文章通过有限元数值模拟分析了铜连续挤压扩展成形中温度场的分布规律。连续挤压扩展成形过程中温升主要集中在变形和摩擦剧烈的区域。整个扩展挤压过程中最高温度出现在直角弯曲区靠近挡料块的附近,可达到700℃以上。从变形和摩擦的角度分析了坯料在挤压轮径向的温度分布的特点。从变形和传热的角度分析了金属在扩展挤压区宽度和厚度方向温度分布特点,以及温度对产品成形性的影响,并进行了现场温度测试,用热电偶采集腔体密封面和扩展腔的温度,实验结果与模拟结果吻合,为铜连续挤压扩展成形性的研究提供了依据。 展开更多

关键词 连续挤压 扩展成形 有限元分析 温度场

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铜带连续挤压两次扩展成形力学模型 被引量：6

4

作者 运新兵 吴阳 +3 位作者 游伟 赵颖 陈莉 宋宝韫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期13-18,共6页

以TLJ500连续挤压机为模型,将具有两次扩展成形的连续挤压型腔划分为3个变形区,利用上限法建立各分区挤压力的力学模型,得出扩展腔入口单位挤压力与产品断面尺寸、形状复杂系数的关系。结果表明,对于一定的腔体结构,在产品厚度一定时,... 以TLJ500连续挤压机为模型,将具有两次扩展成形的连续挤压型腔划分为3个变形区,利用上限法建立各分区挤压力的力学模型,得出扩展腔入口单位挤压力与产品断面尺寸、形状复杂系数的关系。结果表明,对于一定的腔体结构,在产品厚度一定时,产品宽度与扩展腔入口挤压力呈线性关系,即挤压力随产品宽度的增加而增加;在产品宽度一定时,扩展腔入口挤压力随产品厚度的减小而增加,当厚度<12mm时,挤压力随着产品厚度的减小急剧增加;扩展腔入口挤压力随着产品形状复杂系数的增加而增加。 展开更多

关键词 铜带 连续挤压 两次扩展成形 形状复杂系数

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宽铜母线连续挤压扩展成形挤压力的分析 被引量：11

5

作者 宋宝韫 宋娜娜 陈莉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期6-10,共5页

为探讨大扩展比条件下连续挤压的成形过程,基于TLJ630型宽铜母线连续挤压机,运用解析法对其二次扩展腔结构的挤压力进行计算,探讨了扩展比与挤压力的关系,通过与TLJ400型连续挤压机的扩展能力的比较,对挤压机生产的产品规格进行界定,并... 为探讨大扩展比条件下连续挤压的成形过程,基于TLJ630型宽铜母线连续挤压机,运用解析法对其二次扩展腔结构的挤压力进行计算,探讨了扩展比与挤压力的关系,通过与TLJ400型连续挤压机的扩展能力的比较,对挤压机生产的产品规格进行界定,并进行了数值模拟验证与实验验证,对宽铜母线生产提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 连续挤压 宽铜母线 扩展成形 挤压力 数值模拟

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6201铝合金管材的连续流变扩展成形过程 被引量：3

6

作者 管仁国 李雪 +3 位作者 李江平 肖召辉 朱立杰 温景林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1398-1402,共5页

采用自行设计的连续流变扩展成形技术装置对6201铝合金管材的制备进行研究。结果表明：连续流变扩展成形可以制备质量良好的6201铝合金管材。制备d80 mm的6201合金管材最佳艺工艺条件为：挤压轮冷却水流量为10-15 L/min;浇注温度为750-... 采用自行设计的连续流变扩展成形技术装置对6201铝合金管材的制备进行研究。结果表明：连续流变扩展成形可以制备质量良好的6201铝合金管材。制备d80 mm的6201合金管材最佳艺工艺条件为：挤压轮冷却水流量为10-15 L/min;浇注温度为750-780℃;模具预热温度为500-560℃;挤压轮转速为15 r/min。制品在线水淬固溶并在150℃时效10 h后的抗拉强度为300 MPa,伸长率为10.2%,等效导电率为47.4%IACS,抗拉强度比Al-Mg-Si-Cu铝合金管母线提高15%,等效导电率提高3%。 展开更多

关键词 6201合金 管材 连续流变扩展成形 时效 性能

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铜棒材连续挤压周向扩展成形力学模型 被引量：4

7

作者 田甜 运新兵 +2 位作者 赵颖 李冰 伏洪旺 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期175-181,共7页

将铜棒材连续挤压周向扩展成形腔体分成3个变形区:扩展区、挤压区和成形区,利用主应力法推导出各分区单位挤压力公式,建立了腔体内的力学模型,并分析了扩展模扩展角、挤压模收缩角、流动通道长度和产品直径等工艺参数对单位挤压力的影... 将铜棒材连续挤压周向扩展成形腔体分成3个变形区:扩展区、挤压区和成形区,利用主应力法推导出各分区单位挤压力公式,建立了腔体内的力学模型,并分析了扩展模扩展角、挤压模收缩角、流动通道长度和产品直径等工艺参数对单位挤压力的影响。结果表明:单位挤压力随挤压模收缩角和挤压模长度的增加而增加;扩展模扩展角为90°时,单位挤压力最小约为164.3 MPa,扩展模扩展角小于68°时,扩展模长度对单位挤压力的影响随着扩展模扩展角的增加逐渐减小,根据挡料块极限载荷确定了挤压模长度及可挤压产品直径的极限;最后通过工程试验对理论计算结果进行了验证。 展开更多

关键词 铜棒材 连续挤压 周向扩展成形 力学模型 主应力法

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基于有限体积法的铜母线连续挤压扩展成形的数值模拟 被引量：5

8

作者 樊志新 曹雪 宋宝韫 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期136-141,共6页

对连续挤压几何模型进行简化,基于MSC.SuperForge软件平台,成功实现10mm×80mm铜母线连续挤压扩展成形的有限体积数值模拟,避免了刚塑性有限元法模拟大变形需要多次网格重划,体积损失等难题。获得了金属在模腔内的流动-应力-温度-... 对连续挤压几何模型进行简化,基于MSC.SuperForge软件平台,成功实现10mm×80mm铜母线连续挤压扩展成形的有限体积数值模拟,避免了刚塑性有限元法模拟大变形需要多次网格重划,体积损失等难题。获得了金属在模腔内的流动-应力-温度-组织耦合变化规律,详尽的分析了整个扩展变形流动过程与各物理场之间的关系,进一步探明了模腔结构对成形过程的影响。结果表明,在成形过程中,坯料最高温度约为872K,出现在坯料与挡料块接触的表面上;当趋于稳定状态时,扩展腔内坯料温度分布比较均匀一致,约为660K;坯料密度发生了明显变化,镦粗段坯料密度最高,为8.962×10^3kg/m^3,产品成形区域坯料密度最低,在8.750×10^3kg/m^3-8.771×10^3kg/m^3之间。在镦粗段内,坯料与挤压轮的打滑量为32%,在镦粗前,坯料与挤压轮保持同步。坯料作用在腔体上的压力高点出现在腔体挡料块顶端,压力为473MPa。扭矩校核表明,数值模拟结果和实测结果吻合较好。 展开更多

关键词 铜母线 连续挤压 扩展成形 有限体积数值模拟

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6063铝合金单、双杆连续挤压扩展成形的对比 被引量：4

9

作者 赵颖 宋宝韫 +2 位作者 闫志勇 张旭 李冰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期18-23,共6页

双杆连续挤压是宽厚比大的铝材的一种高效加工方法,文章针对6063铝合金单、双杆连续挤压扩展成形进行有限元数值模拟对比分析,模拟结果表明,双杆挤压较单杆挤压更能合理的分配金属的流动,金属挤压温度、速度和等效应变分布更加均匀,且... 双杆连续挤压是宽厚比大的铝材的一种高效加工方法,文章针对6063铝合金单、双杆连续挤压扩展成形进行有限元数值模拟对比分析,模拟结果表明,双杆挤压较单杆挤压更能合理的分配金属的流动,金属挤压温度、速度和等效应变分布更加均匀,且挤压轮扭矩、挡料块受力均低于单杆挤压,因此在扩展挤压成形方面双杆挤压优于单杆挤压。双杆扩展挤压产生的焊缝呈花瓣形状,焊缝处晶粒尺寸大于基体晶粒尺寸;焊缝的存在对产品的力学性能会产生一定的影响,当拉伸力与焊缝成90°时,焊缝质量对产品力学性能的影响最大。 展开更多

关键词 6063铝合金 单杆连续挤压 双杆连续挤压 扩展成形 焊合性能

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6201铝合金管材半固态连续扩展成形实验研究 被引量：1

10

作者 周天国 温景林 +1 位作者 陈彦博 李英龙 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期778-781,共4页

采用半固态连续扩展成形技术,成功地试制了扩展比为3 52的6201铝合金管材·对其微观组织和力学性能的变化及机理进行了研究·实验表明:出模温度超过510℃时,其组织发生完全再结晶;T6,TA状态半固态连续扩展成形管材的强度随着时... 采用半固态连续扩展成形技术,成功地试制了扩展比为3 52的6201铝合金管材·对其微观组织和力学性能的变化及机理进行了研究·实验表明:出模温度超过510℃时,其组织发生完全再结晶;T6,TA状态半固态连续扩展成形管材的强度随着时效时间的增加呈明显的上升趋势,而延伸率则呈明显的下降趋势·扩展成形工艺的关键在于确保成形终了温度高于520℃,T6状态的管材抗拉强度为299MPa,延伸率为9 4%;TA状态的管材抗拉强度为258MPa,延伸率为12 4%;力学性能演化机理分析表明,采用合适的连续扩展成形工艺与时效处理工艺能保证获得拉伸强度和延伸率匹配最佳的6201母线管材· 展开更多

关键词 半固态 连续扩展成形 6201铝合金 工艺 性能

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采用SRS技术制备A2017半固态合金与连续扩展成形

11

作者 管仁国 陈彦博 +1 位作者 刘相华 温景林 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期679-682,共4页

利用自制的单辊搅拌 (SRS)实验机制备出的A2 0 17半固态材料比常规铸造坯组织优良 ;在辊 靴型腔出口安装扩展成形模 ,使A2 0 17合金实现半固态扩展挤压成形·实验证明浇注温度高于 75 0℃ ,A2 0 17合金会过烧 ,不能成形 ;浇注温度... 利用自制的单辊搅拌 (SRS)实验机制备出的A2 0 17半固态材料比常规铸造坯组织优良 ;在辊 靴型腔出口安装扩展成形模 ,使A2 0 17合金实现半固态扩展挤压成形·实验证明浇注温度高于 75 0℃ ,A2 0 17合金会过烧 ,不能成形 ;浇注温度低于 6 90℃时合金在出口发生完全凝固 ,不能实现扩展模充模 ;当靴子预热温度为 4 5 0℃ ,在最优浇注温度 710～ 730℃条件下 。 展开更多

关键词 半固态材料 凝固 连续扩展成形 组织性能

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铝合金半固态挤压扩展成形过程三维数值模拟

12

作者 石路 王顺成 +1 位作者 温景林 刘相华 《材料与冶金学报》 CAS 2006年第1期68-72,共5页

以半固态挤压扩展成形A2017铝合金扁型材为研究对象,采用有限元方法对半固态挤压扩展成形过程热流耦合场进行三维数值模拟,建立了热流耦合数学模型,确定了计算模型的边界条件以及所研究合金的热物性参数,获得了不同工艺参数和模具设计... 以半固态挤压扩展成形A2017铝合金扁型材为研究对象,采用有限元方法对半固态挤压扩展成形过程热流耦合场进行三维数值模拟,建立了热流耦合数学模型,确定了计算模型的边界条件以及所研究合金的热物性参数,获得了不同工艺参数和模具设计参数下合金动态凝固过程的温度场和速度场,特别是模具设计参数对模腔内合金流动规律的影响,从而为合理设计成形模具,调整成形工艺,提高制品质量找到依据. 展开更多

关键词 半固态金属 挤压扩展成形 数值模拟 有限元方法 A2017铝合金

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挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响 被引量：5

13

作者 张景峰 王雪 +2 位作者 李冰 王长峰 赵颖 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期14-20,共7页

针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:... 针对黄铜棒材在连续挤压扩展成形中截面流动不均匀,易造成产品分层,影响产品质量等问题,研究了不同挤压轮转速对黄铜棒材连续挤压扩展成形的影响。模拟分析了不同挤压轮转速时的温度场、速度场和等效应变速率场分布情况,模拟结果表明:在定径带横截面处,随着挤压轮转速的提高,稳态下坯料的温度和等效应变速率最大值逐渐增大,中心与边缘速度差逐渐增大,产品成形不稳定。因此,适当地降低挤压轮转速有利于产品的稳定成形。通过连续挤压实验,验证了分层缺陷的存在,数值模拟结果与实验结果一致,证明了模拟结果的有效性。 展开更多

关键词 挤压轮转速 黄铜棒材 连续挤压 扩展成形

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阻流环及模具结构对大扩展比连续挤压成形的影响 被引量：8

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作者 运新兵 姚明亮 +3 位作者 赵颖 杨俊英 李冰 宋宝韫 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1-5,共5页

大扩展比连续挤压是制造铜带的一种新技术,阻流环及模具结构是影响扩展成形的重要因素。根据大扩展比连续挤压扩展成形特点,建立基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜带连续挤压过程的数值模拟,分析不同阻流环及模具结构下的金属流... 大扩展比连续挤压是制造铜带的一种新技术,阻流环及模具结构是影响扩展成形的重要因素。根据大扩展比连续挤压扩展成形特点,建立基于DEFORM-3D刚塑性有限元模型,通过对铜带连续挤压过程的数值模拟,分析不同阻流环及模具结构下的金属流动规律、流速均方差。实验与数值模拟结果均表明,使用有促流角的圆鼓形阻流环及变定径带模具时,金属流动速度差最小;流速均方差为0.58时,变形最均匀。为连续挤压成形模具优化设计提供了重要的依据。 展开更多

关键词 铜带 连续挤压扩展成形 阻流环 模具 数值模拟

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连续扩展挤压成形常见缺陷分析与预防 被引量：7

15

作者 周天国 温景林 +1 位作者 李飞 王顺成 《材料与冶金学报》 CAS 2004年第1期72-76,共5页

介绍了连续扩展挤压成形的特点,系统地阐述了扩展挤压管材的几种典型缺陷及缺陷形成的原因并提出了相应的预防措施.

关键词 连续铸造 连续挤压 扩展成形 管材 缺陷

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基于HyperXtrude的铝合金壁板连续挤压技术 被引量：7

16

作者 赵颖 运新兵 +2 位作者 闫志勇 王晓颖 易飞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期79-84,共6页

采用HyperXtrude模拟软件对6063铝合金壁板进行连续挤压数值模拟,得到了挤压成形时金属的速度分布场。结果表明,金属在扩展模中的流动速度是不均匀的,速度最高的部位出现在与腔体进料口相对应的中间位置,速度由中间向两侧逐渐降低;改变... 采用HyperXtrude模拟软件对6063铝合金壁板进行连续挤压数值模拟,得到了挤压成形时金属的速度分布场。结果表明,金属在扩展模中的流动速度是不均匀的,速度最高的部位出现在与腔体进料口相对应的中间位置,速度由中间向两侧逐渐降低;改变导流模的结构可以有效的均衡金属流速,当导流模中的阻流块高度由8 mm降低至2 mm时,可使壁板产品截面的最大速度差由34.2 mm·s^(-1)降低至16.4 mm·s^(-1)。对铝合金壁板进行连续挤压工艺实验,得到合格的产品,验证了利用连续挤压扩展成形技术生产铝合金壁板的可行性。 展开更多

关键词 铝合金壁板 连续挤压 扩展成形 HYPERXTRUDE

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异型铜带连续挤压过程的数值模拟研究 被引量：6

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作者 运新兵 宋宝韫 赵颖 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期142-145,共4页

利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过... 利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过对模腔结构的优化设计,使金属流动趋于均匀。在TLJ400连续挤压机上进行了异型铜带的连续挤压工艺试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。 展开更多

关键词 异型铜带 连续挤压 扩展成形 数值模拟

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