扭转颤振复合挤压数值模拟

作者：孙克锐; 徐海利; 杨庆华^*

来源：塑性工程学报, 2021, 28(12): 36-43.

• 振动辅助挤压
• 扭转颤振复合挤压
• 有限元模拟
• 成形载荷

分析了铜壳零件加工工艺,拟定了加工方案。以反挤压工序为例,提出了一种新的扭转颤振复合挤压方法。基于有限元分析软件Deform-3D分别建立了传统挤压、轴向振动辅助挤压以及扭转颤振复合挤压有限元模型。分析了不同加载方式下,冲头旋转挤压速度、凹模振动速度与成形载荷的关系,探讨了镦粗区、环形区和挤压筒区的金属流动规律和速度分布,应变变化规律和应变分布。结果表明:与传统挤压相比,轴向振动辅助挤压和扭转颤振复合挤压能降低平均成形载荷,且成形载荷呈振荡式变化,振荡频率与施振频率相同;扭转颤振复合挤压的最大成形载荷较轴向振动辅助挤压降低约10%。扭转颤振复合挤压的金属流动速度最快,速度间断线位于镦粗区和环形区中部,环形区金属流转角最小,金属流动更顺畅、平稳,可以有效减少折叠和空洞等缺陷,提高成形件性能。扭转颤振复合挤压变形死区范围最小,过渡区范围最大;在成形后期,变形死区消失,镦粗区和环形区应变分布趋向均匀。

• 单位
  特种装备制造与先进加工技术教育部; 机电工程学院; 浙江工业大学; 浙江同济科技职业学院