挤压变形的金属流动分析

职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库主讲教师：韩文华其他金属材料成型技术课程挤压变形的金属流动分析

包头职业技术学院其他金属材料成型技术课程职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库112目录正挤压空心件变形流动分析3正挤压实心件变形流动分析

反挤压变形流动分析4复合挤压变形流动分析金属流动分析的方法其他金属材料成型技术课程坐标网格法视塑性法去光塑性法密栅云纹法有限元数值计算法金属流动分析方法职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库一、正挤压实心件变形流动分析其他金属材料成型技术课程将圆柱体坯料切成两块，其中一块剖面刻网格，涂润滑油与另一块剖面拼合在一起放入挤压凹模模腔内进行正挤压挤压至某一时刻停止挤压，取出试件，将试件沿拼合面分开，观察坐标网格的变化情况职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程正挤压理想变形状态理想润滑时变形状态正挤压的实际变形状态职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程正挤压时坯料大致分为:变形区、不变形区(又分为待变形区、已变形区)和死区见图1所示。1-待变形区2-变形区3-死区4-已变形区

图1正挤压变形分区职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程因为变形区始终处于凹模孔口附近,只要压余厚度不小于变形区的高度，则变形区的大小、位置都不变，所以正挤压变形属于稳定变形。变形区的应力状态与应变状态如图2所示。图2正挤压变形区应力应变状态职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程金属进入变形区才发生变形，此区称为剧烈变形区。进入此区以前或离开此区以后,金属几乎不变形，仅作刚性平移。变形特点职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程在变形区内,金属的流动是不均匀的，中心层流动快，外层流动慢；而当进入稳定变形阶段以后,不均匀变形的程度是相同的。在凹模出口转角处会产生程度不同的金属"死区"。变形特点职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程a)挤压前的初始状态b）挤压时的网格变化情况

图3正挤压空心件的金属流动情况二、正挤压空心件变形流动分析正挤压空心件的坐标网格变化情况如下。职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域；在进入稳定流动时，剧烈变形区也集中在凹模锥孔附近高度很小的范围内；金属在进入变形区以前或离开变形区以后仅作刚性平移。变形特点职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程凹模工作表面的接触摩擦芯棒表面接触摩擦影响因素职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。优势职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库2区紧贴着凸模端表面，呈倒锥形，该锥形大小随凸模端表面与坯料间的摩擦阻力大小而变化。其他金属材料成型技术课程1-已变形区2-死区3-变形区

4-待变形区5-不变形区图4反挤压变形分区3区为剧烈变形区，坯料金属在此区域内产生剧烈流动5区即紧贴凹模腔底部的一部分金属，保持原状，不产生塑性变形三、反挤压变形流动分析职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程四、复合挤压变形流动分析

ａ)杆类

ｂ)杯－杯类

ｃ)杯－杆类1-凸模2-工件3-凹模4-下凸模D-死区

图5复合挤压变形网格职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库其他金属材料成型技术课程

复合挤压存在向不同出口挤出的流动分界面，