铝合金t形筋挤压成形数值模拟

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1、铝合金T形筋挤压成形数值模拟摘要铝合金T形筋板件广泛应用于实际生产中，按传统切削工艺，既耗费工时，浪费材料，且强度不够。采用挤压成形工艺生产T形筋，所得筋无需再进行加工。大大提高T形筋的综合机械性能，而且加工效率和材料利用率很高，经济效益十分显著。利用有限元模拟分析软件DEFORM-3D对T形筋的挤压成形进行了数值模拟分析，得到其在不同压下量下等效应力图、等效应变图，damage图和载荷一行程曲线图。以研究T形筋挤压成形时金属流动规律，以及成形时容易出现缺陷的地方。选择不同温度、摩擦因子、筋的高宽比、腹板宽度参数进行多次模拟。根据模拟结果对比分析以上参数对成形工艺影响。随着T形筋

2、高宽比增大，其damage值会增大，易出现表面裂纹缺陷。随着腹板宽度增大，T形筋成形载荷也会增大，载荷大小与腹板宽度成线性关系。宽腹板T形筋采用整体加载，有金属不易流动、T形筋难成形，载荷过大等缺陷，必须采用新工艺。宽腹板T形筋进行无约束局部加载时，1／b(冲头宽度与筋宽的比值)较小时，坯料主要发生剪切变形，腹板两端翘起，筋腔无法得到完全充填，随着l／b增大，坯料由剪切变形向镦挤变形转换，筋腔充填深度越来越大。当1／b=15时，筋腔完全得到充填，此时需要载荷为520KN，没有达到减小载荷预期效果。宽腹板T形筋进行有约束局部加载时，冲头宽度l=9mm时，筋腔得到完全充填，其载荷为1

3、02KN，远小于整体加载时载荷930KN，达到减小载荷目的。随着过渡区宽度增大，冲头与约束垫板间隙也越大，出现金属反挤现象也越明显。关键词：铝合金T形筋挤压成形数值模拟局部加载NumericalSimulationofextrusionformingofAlalloyT-shapedribAbstractT-shaperibofA1alloyisappliedtopracticeproduction．Adoptingtraditioncuttingmethod，decreaseworkefficiency,wastematerialandintensityofT-shapedri

4、bisnotenough．Adoptingextrusionforming，T-shapedribofA1alloyneednottobeprocessedagain．Adoptingextrusionforming，enhanceintensityofT-shapedrib，workefficiencyandmaterialusingratio，economybenefitisveryhigh．Adopting3DfiniteelementsimulationsoftwareDEFORM-3D，thesimulationisemployedtoexaminetheextrusi

5、onformingprocessinT-shapedribofA1alloy．Theeffectivestressdistribution，theeffectivestraindistribution，damageandtheload—strokecurveofthewholeprocessaregot．Itisusedtoresearchruleofmetalflow，wheredisfigurementappearinextrusionformingofA1alloyT-shapedribandtheloadofextrusionforming．Selecttemperatu

6、re，frictioncoefficient，high—wideratioofrib，helixangleandwidthofboardparameters，theextrusionprocessinT-shapedribissimulatedfrequently．Basedonthesimulationresult，analyzeparameterseffectontheextrusionformingprocessinT-shapedrib．Withheightofribaccretion，damageofribisaccretion，exteriorcrackiseasya

7、ppearance．Withwidthofboardaccretion，theloadofT-shapedribisalsoaccretion，theloadandwidthofboardarelinearityconnection．AdoptingwholeloadinginT-shapedofwidthboard，thereismetalflowingdifficulty,excessivehighload．Itmustadoptnewtechnology．Adoptingi