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金属成形工艺..№.
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理论研究
、上.. 上
挤压变形力的实验研究及理论分析
合肥工业大学董定福胡积程菇龄
确纂此文对轴对称书杆形零件进行了复合挤压的实验研究,根据其变形
规雄及盒属流动特点,、计算。理
论计算值与实验测定值能较好地符合。
关键调: 上限法金爵流动模型复台挤压舳
复合挤压变形规律的实验研究
轴对称零件复合挤压时,坯料的一部分金
属向下部凹模口流出形成正挤变形区,另一部
分金属向上从冲头与模腔空隙间流出形成反挤
,在正挤与反挤变形区之问
一定有个交界处,这就是分流点,如图所示
故复合挤压的变形特点是以分流点为界,金属
分别向上、向下不同方向流动,而且分流点的位
置不仅决定复合挤压时金属漉动规律,而且直
接影响变形力的大小。
采用工业纯铝试件× ,分别应用
、、、不同直径的冲头,在润滑
蓿
条件下进行复合挤压试验,试件从纵翻面上的蓐
苦
变形网格变化描绘出来如图所示。彘
根据分析可归纳其变形特点如下
复合挤压时并不是在全部体积中产
,正挤部分的变
形区限制在分流点直径范围内,反挤部分只在
分流点以上靠外部环形区产生较大的变形,其
图复合挤压示意图
余部分变形很小。
——杯杆形挤压零件——复台挤压时金嘎流动
复合挤压时在冲头边缘与凹模出口
之间的斜线区即网格图中的及斜线
区产生较大的剪切变形。
复合挤压时,金属向正、反挤压方向
流动的分流点位置与棋具的几何尺寸有关,分收稿日期—
流点半径可近似按以下公式确定:
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董定檑等:挤压变形力的实验研究及理论分析
根据实验研究还发现
随着复合挤压过程的进行。分流
径却始终不变,故只要确定
了分流点位置就可以按成形规律
《
来预计挤压流动量及工件尺寸。谣
亦可以计算出挤压变形力。
轴对称复合挤压力的理
论分析
在这里,我们采用上限法理
论来进行分析。为了使求得的载
荷接近真实载荷,须对求得的上
限功率进行优化求其最小上限载
培
荷值。
轴对称复合挤压的变形比较
复杂。本文在实验基础上设计出
较符台实际变形情况的金属流动
模型如图所示。
将变形体划分成、、、
四个基元环形变形区,以分流点圈复合挤压的网格变化
Ⅳ为分界, 和变形区向正
挤方向流动; 和变形区向反挤方向流动, 径向速度一
其它部分可近似看成刚性区瞬间位置。求上
轴向速度
限功率时,除了要计算各个基元环形变形区的
式中——任意半径
塑性变形功率,以外,还要计算在各变形区边——
比例参数,设/,
界上由于存在切向速度差或称速度间断而消
一它决定了三角环区
耗的剪切功率Ⅳ.以外,还要计算在各变形区边的边界速度条件。
界上由于存在切向速度差或称速度间断而消~ —任意待定参数,由总功率取最小
耗的剪切功率以及在工具接触面上消耗的值进行优化确定;由几何方程求
摩擦功率Ⅳ,,最后