铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟

有限元法相关论文

机械设计与制造l8 9文童编号：0 l 3 9 ( 00)8 0 9~ 3 10一 9 7 2 1 O— 1 8 0

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第 8期 21 0 0年 8月

一鲁日

铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟王尧周照耀潘健怡刘亮吴苑标

舛

(华南理工大学机械与汽车工程学院，广州 5 0 4 ) 16 0Nu me ia i lt n a ay i f r I mua i n lss o t Ilwig s a e o Imi u p o i x r so r c s c s o me a o n t t n au n m r f e e tu in p o e s f lW ANG o Z Ya, HO Z a - a, AN Ja - iL U La g W U Yu n ba U h o y o P in y, I in, a— io

( ot hn nvr t eh o g, u n zo 16 0 C i ) S uhC iaU i syo T c nl y G a ghu5 0 4, hn ei f o a

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【摘要】运用基于有限元法的模拟软件 M C a对一复杂空心铝合金型材挤压过程进行数值模； S. r M c

÷拟，在模拟过程中采用了一种既可以避免网格畸变和重划分，又能保证分析准确性的有限元模拟方法，÷研 ;究了金属在模腔内的流动规律，利用出口质点轴向流速的S V值定量的判定截面出口 D速度分布的均匀？

:程度，揭示了金属的流动速度对产品形状及尺寸的影响，并将模拟仿真结果与试模结果进行比照分析， i证÷明该方法可以成功地预测实际挤压过程中可能出现的潜在缺陷。 关键词：铝型材；挤压；数值模拟；流动规律： 【 b ta t U i CMacbsdo e nt e m n ehd n mei l i l ino ee t - i A s c】 s gMS . r,ae nt f i l e t to,u r a s a o nt xr r n hi e e m c mut h u ÷ s np oeso ecm l ae o o lmiu r l i p ee td Duigs l i rcs,ne一÷ i rcs ft o pi t hl w au n m p o e s rsne . r i a o p oesa l o h c d l i f n mu n t emer i l i n meho i u e whih n to y a o d me h dso t n a

e e e ai n, u lo a s r a一 i smu a o t d s d, c o nl v i s itri nd r g n r o b tas s u e a l t t s o t n●●

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: yi ac rc. tersh s uai, e o igl m t edei rsac e, dm kn e s c uay s h eu s i l o t wn w o ea i t i s eerh d a a i u i f o m t n hf l a f ln h n g s÷ o eS V v u fo i lc yaogai drci p t l teei, ee ul r m o em÷ f t D a eol w n v oi n s i t no a i e h l f g e tl x e o f r c s h xtt q ibi t h i u f h

;tif wd tbtn t is unti ljde,h hee s of wn l i m t fc ea o ir uo h e t atav yugdw i va w o i v o to e lf t rl l si i ex q ite i c r l h l g e cy f aae s;:f a d iesn pout Te a acl ns nwtt r ui sw i n rs;^ s p a m n o o r c. h e s ay ost t i e o c ge, c c f m eh e n d i d s y r b i lc ie hh p d n tt h h o o f÷t im t d a s c s l ei e o nad e s c rn e c ae r i o s÷ h ts e o y u ef l r ct t tle c c rgnh a u ts n r e . t a h h m c suy d t p e i f to u i it x u op c s p h t l K y od:lmnm rfeE tui;u r as uai;lwn w e rsAu iu po l;xrs nN mei li l o Fo iga w i o c m t n l;中图分类号： H1,G 7文献标识码： T 6T 3 A1己『 吉条件下的金属流动成形过程。铝合金型材挤压成形工艺中理想的材铝合金挤压过程是一个处在高温、、高压复杂摩擦状态等复杂料流动结果应该是在工作带出口处断面上各质点的速度均匀分布，★来稿日： 0—0 1★期 2 9 1—6基金项目：06 0 20年度广东省教育部产学研结

合项目(06 9340 )20年粤港关键领域重点突破项目(0807 20D 0005,08 20z0 )

常运行时轮轴的转速较低，离心效应不会引起轮轴配合失效。

() 4采用轮毂孔直径的(. 1 )撒为过盈量可以保证车轮 1~.% 2 5在静止状态轮轴接触应力低于材料的屈服极限，在车辆正常行驶速度下轮轴接触压力能够有效传递所需转矩。

参考文献l刘伟，何庆复.微动损伤对车轴疲劳寿命的影响[ . J铁道学报， 9,0] 1 82 9()1 5 18 6:1~ 1

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2 00

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运行速度 ( u h kd )

4论结

减，但在车辆正常行驶速度下，合理的过盈量下接触压力减小量不会对配合性能造成影响。 ( )轴离心效应会降低轮毂孔面的接触压力，其等效应 2轮但力基本保持不变。

5陈胜利.铁路轮轴配合有限元分析[Ⅲ铁道车辆 2 0,15:6 1 J. 0 34 ()1￣7 6蔡(土予)高速回转下的两个园柱形过盈配合另件的过盈量计算[]浙涛. J.江工业大学学报，0 8 1:64 2 0 ( )3 -5 () 1轮轴配合面接触压力随车轮运行速度的提高呈非线性递 7左谨平 .高速旋转圆轴的应力分析[]地球科学一 J.中国地质大学学报，19,64:7— 7 9 11( ) l 5 4 4

图 6轮轴接触压力随速度的变化

2周仲荣，朱曼吴.复合微动磨损.上海：上海交通大学出版社，04 20 3Vnso0 O et g a sJ. a,9 81 61 117 igb . nf tn p[]Wer18,2:3 -4 ri m 4向学渊，何国求，刘兵，胡正飞，朱昊.高速列车轮轴微动疲劳影响因素概述[J材料导报，092 ()6, 6 J. 20,3 1:3- - 6

8张松，艾兴，刘战强.基于有限元的高速旋转主轴过盈配合研究[ . J机械科¨学与技术，0 42 ( )1- 4 2 0,3 1:5 2

9姚华 .基于有限元法储能飞轮本体的应力分析[] J机械制造与研究， .2 0,4 6:8 3 0 53 ()2~O

() 3采用 1‰过盈量时， . 5轮毂孔面处的等效应力已达到传统 1 0张曙光，顾建国.中国高速车轮自主创新思路及设想[]铁道车辆， J. 车轮钢的屈服极限，但仍在我国高速车轮钢的屈服极限之内。 2 094 (:

0,7 3)1

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王尧等：型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟铝

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进而获得端面平齐、壁厚均匀、产品性能能够满足需要的挤压件。

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金属的流动状态对产品尺寸有很大影响，般情 …… 此处隐藏：5975字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……