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铜扁线连续挤压成形过程的三维数值模拟

陈莉

  连续挤压技术在铝加工领域已取得了巨大的成功,人们将研究的目标开始转移到铜材的加工领域。我国正在进行农村和城市电网的改造,急需大量、优质的输变电设施,从而对铜扁线的生产制造提出了更高的要求。TLJ300型连续挤压机是大连铁道学院研制的主要用来生产铜扁线的机型,技术已基本成熟。但由于铜及铜合金变形温度高、变形抗力大、高温氧化性强,铜扁线连续挤压技术在塑性变形机理、工艺参数及模具结构等方面存在许多技术难点,在工模具寿命和主机能量损耗上与国外设计还存在差距。为了进一步改进设计,提高性能,延长使用寿命,增强市场的竞争能力,需要采用先进的理论分析、计算方法来改进工模具设计。为此,本文采用有限元法对铜扁线的连续挤压成形过程进行了详尽的数值模拟。本文采用DEFORM软件作为计算机模拟分析的工具,基于刚塑性/刚粘塑性有限元理论和传热学理论,建立了铜扁线连续挤压成形的有限元模型。论文共分为四大部分:1.介绍了连续挤压法和有限元法的原理及应用,阐述了使用有限元法对铜扁线连续挤压成形系统进行分析计算的必要性、可行性及优越性。2.针对进行连续挤压成形系统有限元分析所需的理论基础做了说明。3.对连续挤压过程进行了综合力能分析,推导了连续挤压时变形力的计算公式,确定了工作状态下主机系统所需扭矩的大小。4.对铜扁线连续挤压成形过程进行了计算机模拟,分析模拟过程中的关键技术,揭示金属的变形规律、流动规律,分析得到的速度场、温度场、等效应力场、等效应变场和扭矩—行程曲线等,对比不同结构工模具和挤压轮速度对变形的影响。本文首次针对以铜为塑性体的连续挤压过程运用DEFORM软件进行有限元模拟,所得的各场量的分布云图及参数变化曲线较真实的反映了生产实际,从而为今后工模具的设计提供了参考。……   
[关键词]:铜扁线;连续挤压;有限元分析;DEFORM
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连交通大学2004年