金屬塑性成形過程模擬是實(shí)現(xiàn)在短周期內(nèi),以低成本設(shè)計(jì)出參數(shù)合理的模具,生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù),它可以實(shí)時(shí)描述整個(gè)金屬塑性成形過程,而要成功實(shí)現(xiàn)擠壓成形工藝的過程模擬,依賴于許多因數(shù)據(jù)分析帶來較大誤差。 進(jìn)一步分析表明:不論試驗(yàn)時(shí)試件端面是否有潤(rùn)滑,用鼓度推 算摩擦因子,二者終修正后的真實(shí)應(yīng)力一應(yīng)變曲線非常接近, 表明試驗(yàn)中的潤(rùn)滑條件對(duì)該方法的影響可以忽略不計(jì);然后給 出AA6O63鋁合金高溫時(shí)的粘塑性本構(gòu)方程模型并回歸出方程中 的系數(shù),回歸曲線與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.99。 將上述試驗(yàn)所得本構(gòu)方程作為有限元模擬時(shí)的材料模型, 太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 在DEFORM一3D平臺(tái)上對(duì)AA6O63鋁管平面分流組合模熱擠壓成形 工藝進(jìn)行熱力藕合模擬,通過對(duì)成形過程應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)和溫度 場(chǎng)分析,揭示了擠壓成形的金屬流動(dòng)規(guī)律,對(duì)工藝和模具設(shè)計(jì) 具有一定的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。素:包括本構(gòu)關(guān)系、初始坯料高徑比、型材和模具尺寸、摩擦、溫度、沖頭速度等。其中,本構(gòu)關(guān)系是影響模擬結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素之一。 壓縮試驗(yàn)是用來確定材料流動(dòng)應(yīng)力—應(yīng)變曲線(流動(dòng)曲線)常用的方法,但即使在潤(rùn)滑條件下,模具和試件界面間的摩擦也會(huì)不可避免地導(dǎo)致試件出現(xiàn)鼓肚,從而影響了流動(dòng)曲線的準(zhǔn)確性。由于試件變形終了的尺寸是容易被測(cè)量的,根據(jù)試件變形終了和小直徑定義鼓度θ,本文采用數(shù)值模擬和壓縮實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,由鼓度θ估算摩擦因子(鼓度法),然后去除摩擦因素的影響,終得到AA6063的真實(shí)流動(dòng)曲線和本構(gòu)方程。 首先,用DEFORM-3D對(duì)鋁合金AA2017初始高徑比H/D為1 太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 和1.5的兩圓柱體試件進(jìn)行墩粗模擬試驗(yàn),得到相應(yīng)兩組鼓度 與摩擦因子、應(yīng)變、高徑比間的關(guān)系曲線,并給出回歸方程, 又對(duì)多組材料做模擬試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)鼓度與摩擦因子間關(guān)系受材料 軟硬冷熱的影響不大,所得關(guān)系曲線具有廣泛適用性,可作為 估算摩擦因子的標(biāo)定曲線,進(jìn)而依據(jù)鼓度數(shù)據(jù)來修正流動(dòng)應(yīng)力。 其次,在Gleeble一1500熱模擬機(jī)上,對(duì)17組AA6063鋁合金試 件(H/D=l .5)進(jìn)行了熱塑性試驗(yàn),利用上述H/D=1 .5時(shí)的標(biāo)定曲 線估計(jì)出該材料圓柱體墩粗試驗(yàn)時(shí)接觸面上的各組摩擦因子大 小,再利用主應(yīng)力求解公式剔除試驗(yàn)中摩擦的影響,獲得應(yīng)變 速率為2.5、4、6.4、10,變形溫度為400oC,440’C,4800C, 520℃條件下的真實(shí)流動(dòng)應(yīng)力曲線,分析表明未經(jīng)修正的應(yīng)力值 比真實(shí)應(yīng)力值高出百分之十八,因此對(duì)其修正是十分必要 的。