【文章內(nèi)容簡介】 關(guān)系，所以導(dǎo)入deform3d后就不需要移動調(diào)整工件和模具的位置。金屬塑性成形過程中的摩擦是一個及其復(fù)雜的過程。工件變形時在與模具接觸面上受到的摩擦力，對金屬材料流動模型、工件幾何尺寸及內(nèi)部缺陷、模具受力狀態(tài)和總載荷、總能量都有很大的影響作用。本文根據(jù)材料參數(shù)數(shù)據(jù)，模擬的工件是銅合金，工件考慮其熱剛粘塑性變形，變形的初始溫度是20℃。 擠壓件邊界條件的設(shè)置第三章 銅合金循環(huán)擴張擠壓結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析 工件內(nèi)部的應(yīng)力分布和大小和它所受到的載荷和溫度密切有關(guān)，同時也與零件的形狀、大小和材料本身物理性質(zhì)相關(guān)。 ，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，由圖可知，P1和P2兩點的應(yīng)力增速較慢，開始一直處于較低的應(yīng)力狀態(tài)，之后P1和P2點應(yīng)力都有大幅增長，P1點最高應(yīng)力496MPa，P2點最高應(yīng)力為656MPa，未膨脹部分應(yīng)力水平一直較低；P3點位于循環(huán)擴張擠壓區(qū)域，擠壓一開始，它的應(yīng)力迅速增大，達到一定高的水平后，增速逐漸緩慢，然后慢慢達到最高值，P3點應(yīng)力的最終值為568MPa，這說明了在循環(huán)擴張擠壓過程中，擴張擠壓區(qū)域組織應(yīng)力迅速增大，之后增速放緩，然后達到較高的應(yīng)力水平。也說明了擠壓膨脹區(qū)域的內(nèi)部應(yīng)力比一般區(qū)域大。 擠壓件的等效應(yīng)力曲線圖和應(yīng)力場分布圖 應(yīng)變分析 是擠壓件的應(yīng)變曲線圖和應(yīng)變場分布圖，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，由曲線圖可知，在循環(huán)擴張擠壓的整個過程中，位于非膨脹區(qū)的P1點應(yīng)變水平一直很低，從開始到結(jié)束只增加了一點點，幾乎處于零應(yīng)變的狀態(tài)。但位于膨脹區(qū)的P2和P3點則完全不同，該點開始擠壓瞬間不久，應(yīng)變水平開始大幅提升，幾乎以線性比例增長，下面擠壓膨脹區(qū)域迅速變形，隨著應(yīng)力的增大迅速向兩邊擴張。很明顯，循環(huán)擴張擠壓區(qū)域的應(yīng)變增速快，應(yīng)變值很大。 擠壓件的應(yīng)變曲線圖和應(yīng)變場分布圖 ，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，由曲線圖可知，在循環(huán)擴張擠壓的整個過程中，位于非膨脹區(qū)的P1點應(yīng)變速率一直很低，最后才稍微增長了一點點。PP3兩點在擴張擠壓膨脹區(qū)，P3先受到擠壓膨脹，也先出現(xiàn)波峰，之后波峰波谷交替進行。P2點也在膨脹區(qū)，所受應(yīng)力不斷增大，應(yīng)變也增大，應(yīng)變速率也不斷增大，所以在P3點出現(xiàn)波峰之后，P2點隨之也出現(xiàn)波峰。擠壓過程中P2點的應(yīng)變速率最大達到了近140。所以，擴張擠壓區(qū)域的應(yīng)變率呈高低交替變化，非擴張擠壓區(qū)域的應(yīng)變率基本一直處于低水平。 擠壓件的應(yīng)變速率曲線分布圖和應(yīng)變速率場分布圖，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，由曲線圖可知，PP2兩點最接近初始速率，都很大，PP2點速率差不多480mm/sec，P3點速率在擠壓開始后逐漸下降，直至擠壓成型結(jié)束降至215mm/sec，P2點在隨后也下降，最終降至246mm/sec，P1點由于一直未膨脹，速率始終基本持平，最終也保持486mm/sec。非擠壓區(qū)的流動速率一直保持在比較高的水平，擠壓區(qū)的流動速率逐漸變小。 擠壓件的流動速率圖 ，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，由曲線可知，其中，PP2兩點的組織破壞很小，在最后擠壓成形時，這兩點才逐漸出現(xiàn)組織破壞，但上升量很小；然而，看P3點的組織破壞曲線圖，P3點位于擴張擠壓區(qū)域，該點組織破壞迅速增大，增長速率很大，. 擠壓件的組織破壞圖 ，試驗中在擠壓件上從下到下選取PPP3三個點，P1點的最大應(yīng)力值在擠壓過程中逐步下降，P2點的最大應(yīng)力先減小，后面逐漸又上升，P3點的最大應(yīng)力開始下降了一點，然后增大，增大到一定值后迅速下降，直到擠壓結(jié)束降到一定值。所以整個過程非擠壓區(qū)最大應(yīng)力一直下降，最下面的擠壓區(qū)先升高后下降，中間擠壓區(qū)域的最大應(yīng)力值波動較大。 擠壓件的最大應(yīng)力曲線圖和最大應(yīng)力場分布圖 擠壓速率對擠壓結(jié)果的影響 采用循環(huán)擴張擠壓成形研究了銅合金的成形性能．分析了成形過程中擠壓速率對應(yīng)力和應(yīng)變等特征的影響[16]。本組模擬采用控制變量法模擬研究，分別設(shè)置了三組擠壓速率進行模擬，大小分別為500mm/s、1000mm/s和1500mm/s,其余控制參數(shù)都相同，逐一分析擠壓速率對每一項特征的影響。 。從圖中可以看出，當(dāng)擠壓速率大小分別為500mm/s、1000mm/s和1500mm/s時,、,、所以根據(jù)曲線及數(shù)據(jù)可知，總體上來說，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)變逐漸變小。c)b)a) 不同擠壓速率下的應(yīng)變圖 a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s ，對比分析可以知道，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)力也會逐漸增大，應(yīng)力增長的速率也會變快，但超出一定范圍后會隨著擠壓速率的增大而減小。c)b))a) a)500mm/s。 b)1000mm/s。c)1500mm/s ，對比分析可以知道，擠壓速率對應(yīng)變率有較大影響，應(yīng)變率波峰增大。P1點位于非膨脹區(qū)域，應(yīng)變量一直比較小，，也說明了應(yīng)變率在增大。PP3點位于膨脹區(qū)，曲線變化大致一樣，但波峰值增大了不少。所以，總體上，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)變率也增大，在擠壓膨脹區(qū)域更加明顯。b)a)c) 不同擠壓速率下的應(yīng)變率圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s，對比分析可知，P1點位于非擠壓膨脹區(qū)，擠壓速率越大，組織破壞越微弱，對于PP3兩點，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時，、所以，由曲線變化及數(shù)據(jù)可以知道，在擴張擠壓區(qū)域，隨著擠壓速率的增大，組織破壞減弱，當(dāng)達到一定速率時，擠壓速率再增加，組織破壞逐漸明顯。c)b))a)c) 不同擠壓速率下的組織破壞圖a)500mm/s。 b)1000mm/s。c)1500mm/s，對比分析可知，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時，P1點的最終最大應(yīng)力分別為887MPa、989MPa、932MPa，P2點的最終最大應(yīng)力分別為112MPa、161MPa、271MPa，P3點的最終最大應(yīng)力分別為749MPa、843MPa、774MPa。所以，由圖上曲線變化及數(shù)據(jù)可以知道，在一定范圍內(nèi)，隨著擠壓速率的增大，工件的最大應(yīng)力也增大，但超出一定范圍后，擠壓速率增大，工件的最大應(yīng)力會逐漸減小。a)b)c) 不同擠壓速率下的最大應(yīng)力圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s ，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時，P1點的最終法向壓力分別為1800、1870、1690，P2點的最終法向壓力分別為1768113，P3點的最終法向壓力分別為1070、101010。對比分析可知，隨著擠壓速率的增大，法向應(yīng)力先增大然后后逐漸變小。b)a)c) 不同擠壓速率下的法向壓力圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時，P1點的最終法向壓力分別為1620MPa、1830MPa、1560MPa，P2點的最終法向壓力分別為519MPa、651MPa、530MPa，P3點的最終法向壓力分別為932M