鎢基合金喂料增塑擠壓成形數(shù)值模擬研究及實驗驗證.pdf

1、鎢基合金增塑擠壓成形技術是制備大長徑比鎢基合金棒材的重要途徑之一，傳統(tǒng)的工藝參數(shù)確定法具有很大的局限性，且實驗周期長，成本高，效率低，采用數(shù)值模擬技術可以解決這些突出問題。同時，深入探討喂料在不同溫度與受力狀態(tài)下的力學特性，選擇和建立合適的數(shù)理模型，對提高模擬計算的可靠性和適用性、提升鎢基合金的成形具有重要意義。
　　本文針對鎢基合金喂料正擠壓成形和螺桿擠壓成形過程進行模擬優(yōu)化，并建立相應的本構模型。
　　采用電液伺服控制試

2、驗機測定了正擠壓喂料的摩擦角和粘結力，采用WSM-200KN力學試驗機測定喂料在不同溫度下的應力-應變曲線，采用德國NETZSCH DSC200 F3差示掃描熱量熱儀測定鎢基合金喂料20℃～90℃的熱物性參數(shù)。采用MSC.Marc和Deform-3D軟件分別對鎢基合金喂料正擠壓成形和螺桿擠壓成形進行有限元仿真;采用YH41-25C型油壓機和Dorst V15spHv真空擠壓機進行擠壓實驗驗證;采用電子掃描顯微鏡(SEM)觀察棒坯斷口形貌

3、。主要研究結果如下:
　　(1)正擠壓鎢基合金喂料摩擦角為17.3°，粘結力為4.9MPa，喂料剪切屈服強度隨所受正應力增大而增大。
　　(2)模擬鎢基合金喂料正擠壓成形過程表明:當擠壓速度較小時，擠出棒坯易開裂，速度過大時，棒坯不均勻，變形抗力較大;摩擦系數(shù)較大時，筒內出現(xiàn)位移梯度，變形不均勻;擠壓比過小，棒坯致密度低，擠壓比過大，變形抗力增大，出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象。采用錐形模，擠壓速度為2.5mm/s、摩擦系數(shù)0.1、擠壓比