锻压装备与制造技术
鍛壓裝備與製造技術
단압장비여제조기술
METALFORMING MACHINERY
2013年
3期
89-93
,共5页
赵英亮%梅瑞斌%包立%王东歌%张博%王鹏飞
趙英亮%梅瑞斌%包立%王東歌%張博%王鵬飛
조영량%매서빈%포립%왕동가%장박%왕붕비
材料实验%7075铝合金%刚塑性有限元%摩擦%环形镦粗%速度场
材料實驗%7075鋁閤金%剛塑性有限元%摩抆%環形鐓粗%速度場
재료실험%7075려합금%강소성유한원%마찰%배형대조%속도장
Rigid plasticity FEM%Friction%7075 Al alloy%Ring upset%Velocity field
基于罚函数刚塑性有限元法和网格重划分技术建立了环形件镦粗过程三维热—力耦合求解模型,并对7075铝合金在不同摩擦因子下环形件镦粗过程载荷变化、应力应变以及速度场分布规律进行了数值分析.结果表明:由于加工硬化、高温软化以及摩擦作用,环形件镦粗过程载荷变化分为急剧增加、缓慢增加、后期急剧增加三个阶段.由于摩擦作用内外侧自由表面均出现单鼓和侧面翻平现象,随着摩擦增加,内侧单鼓现象更为明显.环形件镦粗过程中应力为三向压应力,外侧自由表面产生较大轴向拉应力,易于产生裂纹.摩擦系数越大,等效应变梯度越大,变形更为不均匀.随着摩擦系数和压下量增加,分流面区域由环形件内侧向外侧移动,摩擦系数较大时,环形件内侧表面受到较高三向压应力作用,摩擦对分流面位置的影响作用减弱.
基于罰函數剛塑性有限元法和網格重劃分技術建立瞭環形件鐓粗過程三維熱—力耦閤求解模型,併對7075鋁閤金在不同摩抆因子下環形件鐓粗過程載荷變化、應力應變以及速度場分佈規律進行瞭數值分析.結果錶明:由于加工硬化、高溫軟化以及摩抆作用,環形件鐓粗過程載荷變化分為急劇增加、緩慢增加、後期急劇增加三箇階段.由于摩抆作用內外側自由錶麵均齣現單鼓和側麵翻平現象,隨著摩抆增加,內側單鼓現象更為明顯.環形件鐓粗過程中應力為三嚮壓應力,外側自由錶麵產生較大軸嚮拉應力,易于產生裂紋.摩抆繫數越大,等效應變梯度越大,變形更為不均勻.隨著摩抆繫數和壓下量增加,分流麵區域由環形件內側嚮外側移動,摩抆繫數較大時,環形件內側錶麵受到較高三嚮壓應力作用,摩抆對分流麵位置的影響作用減弱.
기우벌함수강소성유한원법화망격중화분기술건립료배형건대조과정삼유열—력우합구해모형,병대7075려합금재불동마찰인자하배형건대조과정재하변화、응력응변이급속도장분포규률진행료수치분석.결과표명:유우가공경화、고온연화이급마찰작용,배형건대조과정재하변화분위급극증가、완만증가、후기급극증가삼개계단.유우마찰작용내외측자유표면균출현단고화측면번평현상,수착마찰증가,내측단고현상경위명현.배형건대조과정중응력위삼향압응력,외측자유표면산생교대축향랍응력,역우산생렬문.마찰계수월대,등효응변제도월대,변형경위불균균.수착마찰계수화압하량증가,분류면구역유배형건내측향외측이동,마찰계수교대시,배형건내측표면수도교고삼향압응력작용,마찰대분류면위치적영향작용감약.
