铝导线高速拉伸过程数值模拟与实验研究

《铝导线高速拉伸过程数值模拟与实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳大学硕士学位论文铝导线高速拉伸过程数值模拟与实验研究论文题目：作者：_______________栾惊天__________指导教师：张雪飞教授单位：沈阳大学协助指导教师：周天国教授单位：沈阳大学高峰工程师单位：沈阳北桓铜业有限公司论文提交日期：2014年06月25日学位授予单位：沈阳大学AMaster’sThesisinmaterialEngineeringI论文题目：Computersimulationandexperimentalinvestigationonaluminumconductorspreparedbyhig

2、hdrawingspeedByLuanJintianSupervisor：AssociateProfessorZhangXuefeiSchoolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityJune25,2014摘要国外通过几十年的研究，高速拉丝机设备与高速拉拔工艺都已经很成熟。但在国内在这方面的研究还比较少，对高速拉拔工艺缺乏研究，许多专家学者仍在不断努力。本文利用Deform-3D计算机仿真模拟软件模拟了不同摩擦条件下、不同拉伸速度下，单道次及多道次连续高速拉伸过程中铝导线的温度分布与应力应

3、变分布，优化了拉伸模具结构及拉伸工艺参数，利用优化模具与工艺，制备了性能优良的铝导线，取得了以下研究成果：（1）通过对铝杆的单道次及多道次的拉拔模拟，发现在单道次模拟中,模具的工作区角度和摩擦系数是影响拉拔的重要因素，温度及等效应变随着工作区角度的增大而增大。当工作区角度为11°，速度为4m/s~5m/s，摩擦系数在0.08~0.12时，拉拉后的材料变形均匀，温度基本维持在室温，表面质量好；摩擦系数超过0.16，速度超过6m/s后，拉伸效果变差；（2）在多道次连续高速拉拔过程中，由于速度大而引起材料在入口区产生堆积，造成材料的断裂

4、，增大工作区长度可以改善这一现象，改善拉丝质量。最后道次的工作区半角为2°时，拉丝时的等效应力及等效应变最小，其值分别为133.036MPa，8.0530，有利于拉伸的顺利进行；（3）当材料直径为9.5时,摩擦系数为0.08，第一道次拉拔速度为2m/s时,对高速多道次拉拔过程中的等效应力，等效应变，轴向应力及温度进行了分析得到：线材的等效应力，等效应变，温度均随着拉拔道次的增加而增加。从第一道次到最后一道次的等效应力从108MPa增加到133MPa，等效应变从0.71增加到8.05，温度从39.01°C增加到140.3°C。且速度

5、与摩擦系数对等效应力等效应变及温度都有影响：等效应力及温度随着摩擦系数的增加而增加，当摩擦系数从0.08增加到0.1时，最后道次的等效应力从133MPa增加到166MPa，温度从140.3°C增加到185.4°C。等效应变随着速度的增加而下降，当速度从2m/s增加到4m/s时，等效应变从8.05下降到6.78；（4）多道次高速拉拔时，摩擦系数0.1时采用优化模具拉拔后的线材的材料强度为146MPa、伸长率为4.2%等效导电率为63.18%IACS较普通拉拔有所提高，拉拔线材无断裂现象，温度变化小，具有较好的尺寸精度。关键词：Def

6、orm-3D，多道次，冷却处理，高速拉拔ComputersimulationandexperimentalinvestigationonaluminumconductorspreparedbyhighdrawingspeedAbstractForeigncountrieshavealreadydoneresearchinhighspeeddrawingforseveraldecadesandgettherelativelycompletedrawingtechnologyanddrawingmachine.Inchina,high

7、speeddrawingtechnologystillstudyless;manyspecialistandscholarworkhardforthis.ThisthesisusedDeform-3Dtosimulateonepassandmulti-passhighspeeddrawingprocessindifferentfrictionconditionandvelocity.Studythedistributionoftemperatureandstress-strain，andoptimizesthestructureo

8、fdrawingdieandthetechnologicalparameterofdrawingprocess.Getthehighperformancealuminumwirebyoptimizingdrawingdie.Gettheresult