連續(xù)擠壓制備銅鋁復(fù)合接觸線的數(shù)值模擬.pdf

1、為適應(yīng)我國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展,本課題組設(shè)計(jì)出一種采用連續(xù)擠壓包覆法生產(chǎn)的新型接觸線——銅鋁復(fù)合接觸線,具有高強(qiáng)、高導(dǎo)、高耐磨等性能。銅鋁復(fù)合接觸線是一種多層金屬?gòu)?fù)合線材,綜合了多種金屬的優(yōu)越性能,形成高性能材料,并且還可以節(jié)約金屬。
　　與以往連續(xù)包覆不同的是,本接觸線的結(jié)構(gòu)為層狀包覆,且由于連續(xù)擠壓過(guò)程變形的特殊性,其金屬的變形行為以及塑性變形力學(xué)方面的研究還處于初級(jí)階段,所以本文通過(guò)對(duì)雙金屬連續(xù)擠壓包覆技術(shù)的有限元分析和理論分析

2、的研究,用有限元軟件對(duì)雙金屬連續(xù)擠壓包覆的不同參數(shù)下的溫度場(chǎng),等效應(yīng)力場(chǎng),等效應(yīng)變場(chǎng),等效應(yīng)變率場(chǎng),靜水壓力場(chǎng),速度場(chǎng)進(jìn)行了模擬,獲得了在雙金屬連續(xù)擠壓包覆過(guò)程中,各工藝參數(shù)主要影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了模具的快捷化設(shè)計(jì)。
　　通過(guò)數(shù)值模擬的結(jié)果的研究表明:銅鋁復(fù)合包覆過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,關(guān)鍵在于雙金屬的同步流出,模芯端部導(dǎo)流角度和復(fù)合變形區(qū)長(zhǎng)度是設(shè)計(jì)時(shí)的重要參數(shù)。模芯端部導(dǎo)流角度太大造成擠出方向分力小銅線不動(dòng);角度太小造成結(jié)合面正壓

3、力減小結(jié)合強(qiáng)度不夠。復(fù)合變形區(qū)長(zhǎng)度需調(diào)整到一個(gè)適當(dāng)?shù)闹?否則過(guò)短則結(jié)合面縫隙過(guò)大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)包覆;過(guò)長(zhǎng)則出現(xiàn)鋁坯無(wú)法帶動(dòng)銅線擠出,發(fā)生堵模現(xiàn)象。擠壓速度的提高,擠壓溫度升高,都有利于包覆。從三維有限元模擬的結(jié)果來(lái)看,坯料先充滿擠壓腔,之后進(jìn)入包覆階段。變形主要集中在堵頭,靴座通道,模具型腔及復(fù)合變形區(qū)一帶,在擠壓包覆腔的底部形成死區(qū)。
　　本文通過(guò)數(shù)值模擬揭示了模具結(jié)構(gòu)對(duì)銅鋁連續(xù)擠壓復(fù)合成形過(guò)程的影響規(guī)律,所得的結(jié)果較真實(shí)的反映了生