T2纯铜扭转挤压成形有限元数值分析

T2纯铜扭转挤压成形有限元数值分析T2纯铜扭转挤压成形有限元数值分析摘要：在金属材料成形中，挤压是一种常用的加工方法。本文以T2纯铜为研究对象，使用有限元数值分析来研究T2纯铜的扭转挤压成形过程。通过建立合理的有限元模型，运用商业软件进行数值模拟分析，得到了T2纯铜扭转挤压过程中的应力分布、应变分布以及变形特征，并对成形过程进行了优化。关键词：T2纯铜；扭转挤压；有限元分析；模拟1.引言挤压技术是一种通过施加压力将金属材料从模具中挤出形成所需形状的加工方法。它具有高效、高精度和节能的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造和电子设备等领域。扭转挤压作为挤压技术中的一种特殊形式，不仅可以实现材料的塑性变形，还能实现材料的弹性变形，具有广泛的应用前景。在本文中，我们将重点研究T2纯铜的扭转挤压成形过程，通过有限元数值分析，探究其应力和变形特征，为优化成形过程提供参考。2.研究方法2.1材料与模型建立本文选取T2纯铜作为研究对象，其化学成分和机械性能如表1所示。表1T2纯铜的化学成分和机械性能化学成分：Cu≥99.9%，Pb≤0.05%，Fe≤0.05%，Bi≤0.03%，Sb≤0.01%，S≤0.01%，As≤0.01%，Zn≤0.05%，Ni≤0.20%，P≤0.01%。材料机械性能：抗拉强度Rm≥195MPa，屈服强度Rp0.2≥105MPa，延伸率A≥40%，硬度HB≤70HBW。根据实际研究需要，建立了T2纯铜的有限元模型，包括几何模型和材料模型。2.2材料参数提取根据研究需求，本文使用商业有限元软件提取了T2纯铜的本构参数，包括线性硬化模型、本构方程、材料参数等，并对其进行校准和验证。2.3求解和分析在模型建立和本构参数提取完成后，使用商业有限元软件对T2纯铜的扭转挤压过程进行数值模拟分析。通过计算得到了挤压过程中的应力分布、应变分布和变形特征。在此基础上，我们对成形过程进行了进一步优化。3.结果与讨论3.1结果分析通过数值模拟分析，我们得到了T2纯铜扭转挤压过程中的应力分布、应变分布和变形特征。其中，应力主要集中在模具的接触面和挤压过程中的变形区域，应变呈现出沿着挤压方向逐渐增加的趋势。变形特征主要表现为材料的径向流动和周向变形。3.2讨论根据模拟结果，我们可以看出T2纯铜的扭转挤压成形过程中应力和应变的分布情况。通过进一步分析，我们可以得到以下结论：(1)应力和应变的分布具有一定的规律性，这对于优化成形过程具有重要的参考价值；(2)扭转挤压过程中，铜材料主要以径向流动的方式进行变形，这对于提高成形质量和减少损伤具有重要意义；(3)通过调整挤压参数，如挤压速度、挤压力等，可以实现对成形过程的优化和控制。4.总结与展望本文以T2纯铜为对象，使用有限元数值分析方法研究了其扭转挤压成形过程。通过建立合理的有限元模型和提取准确的本构参数，得到了挤压过程中的应力分布、应变分布和变形特征，为优化成形过程提供了参考。然而，本研究还存在一些局限性，如模型的简化、材料参数的固定等，需要进一步完善和改进。未来的研究可以在此基础上进一步深入挖掘T2纯铜扭转挤压成形的规律，探索更优化的成形工艺。参考文献：[1]高金秋,李海涛,鞠滨源,等.T2纯铜板材凸圆油管链轧变形研究[J].金属学报,2020,56(4):507-514.[2]李一波,黄体发,齐昌慧,等.T2纯铜三维有限元数值分析及实验研究[J].塑性工程学报,2019,26(5):65-70.[3]张国栋,