y型辊模拉拔过程的三维有限元模拟

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1、垦婴堡二盔堂塑主堂笪堡至!一——摘要电力牵引用的按触线在也气化铁路、城市轨道交通、工矿电气化运输和起重系统等领域有着广泛的应用，在国民经济中占有相当重要地位。但这些具有复杂几何形状的异型接触线无论品种还是数量都不能满足国内市场的需求，主要原因是国内的生产设备及技术远远落后于国际先进水平。本文所介绍的辊模拉拔技术在生产中已经应用得十分频繁，并在生产小断面异型材方面有很好的应用前景。它结合了轧制与传统拉拔工艺的特点，但又不同于二者的塑性变形方法。辊模拉拔利用带孔型的被动辊拉制线材，将固定模的滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了拉拔力，增加了道次变形率并改善了金属变形的不均匀性，因而具有广泛的发展前

2、景。Y型辊模拉拔由于工艺的复杂性，目前国内对这一较新技术的研究尚处于研究开发阶段，拉拔过程中工件的变形机理、应力应变分布规律、辊模设计等问题一直是人们研究的焦点问题。单纯依靠理论加经验解决问题，存在开发周期长、成本高、精度低等缺陷。而应用有限元仿真对辊模拉拔过程进行模拟具有很大的指导牛产实践的现实意义。因此，本文首次对Y型辊模拉拔异型材的变形过程进行了三维数值模拟。以体成型有限元分析软件MSC．SuperForm为仿真工具，在适当简化的基础上建立了有限元分析模型，对Y型辊模拉拔各个道次变形过程进行了三维数值模拟。用云图和曲线的形式直观地给出金属流动规律及变形情况；得到了辊拉过程中工件变

3、形的应力、应变场、拉拔力等信息，并分析了拉拔速度、变形程度及摩擦系数对拉拔力的影响；最主要的是通过模拟得到了在实践中难以测量的辊模径向力，为缩短辊模设计周期提供了新的方法。本文将有限元数值模拟方法引入异型棒线材的辊模拉拔中，起到了指导实践的作用。并对软件在应用中存在的问题作了初步的探讨，给出了应用有限元分析软件MSC．SuperForm的体会以供参考，以完善应用此软件分析体成形方面存在的问题，进而加快数值模拟方法在塑性加工中的应用步伐。关键词：异型接触线Y型辊模拉拔MSC．SuperForm三维数值模拟昆明型三盔堂婴兰兰垡堡奎——ABSTRACTMakeasummarypowerthe

4、contactlineusedforpullinginelectricrailway，cityorbittraffic，heavvsvstemandelectrificationtransportationhaveextensiveapplication，andplayimportantr01einnationaleconomy．Butthesedifferenttypecontactlinesthathavecomplexgeometryshapearen'tsatisfiedwiththedemandofhomemarketregardlessofkindorquantity，th

5、emajorreasonisthatdomesticproductionequipmentandtechnologyfallbehindinternationaladvancedlevel．Thetechnologyofdrawingwithrollerdiesintroducedbythispaperhaveappliedwidelyinproductionandthereisverygoodapplicationprospectintheaspectofproducinglittleshapedsection，Ithascombinedthecharacteristicofroll

6、ingtechnologyandtraditionaldrawingtechnology，butitisdifferentfromtheplasticitydeformedmethodofboth．Rollerdiesdrawnusesthepassiverollerwithholestopullwirerod，itchangestheslidingfrictionoffixeddietorollingfriction，itreducesdrawingforce，andhaveincreasedroaddeformedrateandhaveimprovedmetalnon—unifor

7、mity，thushaveextensivedevelopprospect．BecauseofthecomplexityoftherollerdiesdrawntechnologyofYmodel，whichisnowdomestictobeyetinresearchforthemorenewtechnologytodeveIopstage，intheprocessofitthedeformedmechanismandstressstraind