連續(xù)擠壓過程的3D計算機仿真和光塑性仿真.pdf

1、連續(xù)擠壓過程的3D數(shù)值模擬和光塑性模擬論文摘要f現(xiàn)代計算機技術的進步，使得制造業(yè)正在進入“敏捷制造技術”和“虛擬制造技t術”的時代，模具行業(yè)也不例外；模具的虛擬制造技術由模具虛擬設計、模具虛擬制造和計算機仿真分析三部分構成，也是實現(xiàn)模具敏捷制造概念的關鍵技術之一。虛擬制造關鍵技術構成中的一個重要因素是制造工藝過程的計算機仿真。在金屬成形過程的仿真中，有限元仿真經過了數(shù)十年的發(fā)展，在理論上和技巧上已經取得了很大的進步，進入了實用化階段；但

2、對于一些復雜的、大變形的工藝過程，在應用研究上還很欠缺，尤其是三維成形過程的仿真模擬，仍然有待于研究，不僅是生產實際中的需要，而且對“虛擬制造技術”和“敏捷制造技術”的實現(xiàn)，起著決定性的作用。因此’)本文首次對連續(xù)擠壓的變形工藝全過程進行T維和三維模擬。／，健續(xù)擠壓作為一種生產超長線材、管材、型材的新型擠壓技術，已在鋁以及鋁合＼金盤管、中小型材和電線電纜包覆以及顆粒材料成形方面得到了廣泛的應用。但是關于連續(xù)擠壓成形過程中金屬變形行為的理

3、論還處于二維初級階段；這無疑對連續(xù)擠壓過程的工藝制定、模具設計及CAD／CAM、產品質量的控制都是十分不利的。為此，本文首次對連續(xù)擠壓形變過程進行了二維和三維模擬。這對于連續(xù)擠壓成形過程中金屬變形行為的理論研究具有很大的實際意義。連續(xù)擠壓工藝，與一般的金屬成形工藝相比，有兩個突出的特點：一是將摩擦力由阻力變?yōu)轵寗恿?；另一個特點是在摩擦熱和變形熱的共同作用下，使坯料進入擠壓機的擠壓型腔中自動升溫至400～500℃。為此，在連續(xù)擠壓技術的理

4、論研究中，摩擦、驅動模型和熱力耦合模型的研究尤為重要0本文首次對連續(xù)擠壓的摩擦模型和熱力耦合模型進行了研究，建立了基于多因素變化的摩擦驅動模型，推導出摩擦邊界條件。在連續(xù)擠壓的二維模擬中，總結歸納了模具和工藝參數(shù)對擠壓變形過程及產品的IⅡTheThree—dimensionalComputerandPhotoplasticSimulationofContinuousExtrusionFormingProcessABSTRACTBecau

5、seoftheadvancedcomputerandnetworktechnologythetimeiscomingof“A西lemanufacturing’and‘“Virtualmanufacturing’inthemechanicalmanufacture，especiallyinDieandMouldindustryDieandMould’SVirtualmanufacturingcomposedofthreepans：Die&

6、Mould’Svirtualdesign，virtualmanufactureandcomputersimulation，iSoneofthekeytechnologiesofDieandMouldAgilemanufacturingComputersimulationisoneimportantpartinthe“VirtualManufacturing”and“AgileManufacturing’Thesimulationof同j

7、MiSusedinmetalformingprocessforseveraldecadesandalotofresearchworkshavebeinggottenButtherearesomeabsenceinlargeandconl【plexcombiningdeformationproblemsespecialfor3一dimensionalsimulatingproblemsCONFORM(ContinuousExtrusion

8、Forming)isanewtechnologytoproducetheultralongwire，tube，andshape；anditiswidelyusedinproducingthealuminumalloycoilpipes，middlesizeandsmallsizeshapeswiresandcablescoveredbyaluminumandinWOrkingtheparticulatesandSOOnHoweverth

9、etheoreticalstudyaboutCONFORMprocessisinthe2dimensiohalpreliminaryphase，whichisveryunfavorableforformulatingthetechnologicalrulesdesigningdiesanditsCAD／CAMandcontrollingthequailtyoftheproductsIntllisdissertationtlle3一dim

10、ensionalsimulationofCONFoRMdeformationprocesseshasbeendonebyrigidviscoplastic刊iMforthefirsttimeThefricfionaImechanismandfrictionforcemodelofmetalforminghavenotyetformedaperfecttheorysystembecauseofitstechnicalparticulari

11、tynlcCONFORMprocess，onespecialtechnologyofmetalforminghasitsfrictionalspecificitythatthef西ctioniSadrivingandthefrictionheatanddeformationheatmakethedeformingbody’StemperaturegoupSoitisveryimportanttostudythefrictionmodel

12、andthermoforcecouplingofCONFORMprocessThiSpaperanalyzedthefrictionalspecificityandthefractionalfactorsinoftheCONFORMprocess，bulItthefrictionalforcemodel，deducedthecorrespondingfunctionalequationThemodelwasusedinthecomput

13、ersimulationofCONFORMprocessThemodelingresultspredictedthestressstrainandtemperaturefieldswhichiSidenticaltofricfionalspecificityofCONFOI蝴processTwo—dimensionalsireulationandthreedimensionalsimulationofCONFORMprocesswasd

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