電液顫振對(duì)冷擠壓塑性成形件金屬流線的影響.pdf

1、冷擠壓技術(shù)憑借“優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗、低成本”等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子通信業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域，但在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，冷擠壓加工技術(shù)逐漸顯露出其不足之處:變形抗力高，模具易磨損、壽命短，對(duì)冷擠壓設(shè)備要求較高等。為解決這些問題，使冷擠壓工藝得到進(jìn)一步發(fā)展，本文提出一種新型冷擠壓工藝，即在冷擠壓成形過程中引入振動(dòng)信號(hào)。在擠壓過程中，金屬是在一個(gè)密閉的型腔中流動(dòng)，其材料的流動(dòng)、應(yīng)力與應(yīng)變場(chǎng)的分布等情況都很難監(jiān)測(cè)和控制，因此精確把握冷擠壓金屬流動(dòng)過

2、程的難度很大。但研究表明，金屬流線分布的合理性與模具的壽命、產(chǎn)品的質(zhì)量等有著密不可分的聯(lián)系，合理的金屬流線可以提高模具壽命，降低擠壓缺陷等，因此，有必要對(duì)施加振動(dòng)信號(hào)后的金屬流線做進(jìn)一步研究。
　　本文以套杯類零件為研究對(duì)象，采用正擠壓方式，將振動(dòng)信號(hào)引入傳統(tǒng)冷擠壓工藝中。以振動(dòng)加工的體積效應(yīng)為理論依據(jù)，模擬仿真在有無施加顫振兩種擠壓方式下，金屬流線的演變過程及金屬網(wǎng)格流線。并通過實(shí)驗(yàn)研究，觀察并分析兩種擠壓方式下金屬流線的二維顯

3、微圖與三維顯微成像圖。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.介紹了金屬塑性成形微觀機(jī)理、成形特點(diǎn)及多晶體的塑性變形特點(diǎn)，闡述了冷擠壓的基本類型及冷擠壓對(duì)金屬組織的影響，介紹了施加振動(dòng)信號(hào)后對(duì)金屬組織的影響，并詳細(xì)論述了冷擠壓振動(dòng)加工的體積效應(yīng)機(jī)理，闡述了剛塑性有限元的基本方程、邊值條件及變分原理，為后續(xù)的模擬仿真及實(shí)驗(yàn)研究分析奠定了理論基礎(chǔ)。
　　2.采用Deform-3D有限元分析軟件分別對(duì)金屬材料在傳統(tǒng)擠壓方式下和施加顫振擠壓

4、方式下進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，詳細(xì)分析和比較兩種擠壓方式下的三維金屬流線演變過程及二維金屬截面網(wǎng)格流線。
　　3.依據(jù)20Cr正擠壓套杯零件難成形的特點(diǎn)，本文采用電液式顫振冷擠壓加工實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的基本組成及其實(shí)現(xiàn)冷擠壓軸向振動(dòng)加工的工作原理。
　　4.對(duì)金屬毛坯、傳統(tǒng)擠壓方式下和施加顫振擠壓方式下得到的成形零件進(jìn)行粗磨、精磨、拋光及腐蝕。采用掃描電鏡觀察成形零件的金屬流線，并結(jié)合仿真結(jié)果對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。采用基恩士