不锈钢钢管挤压工艺模拟用有限元法的灵敏度分析

   2020-09-01 互联网中国铸造网11990
核心提示:用挤压法可以生产铝、钛及一些钢的管材,不锈钢无缝钢管就可以用玻璃作为润滑剂、用挤压法来生产,这个过程

用挤压法可以生产铝、钛及一些钢的管材,不锈钢无缝钢管就可以用玻璃作为润滑剂、用挤压法来生产,这个过程需要在高温下进行,并会产生非常大的变形和高的应变速率。在设计和开发挤压及其他制造工艺的过程中,有限元法模拟已成为一种重要的工具。挤压工艺的有限元法需要输入大量的参数,包括边界条件、初始状态、以及说明材料力学性能和热性能的许多参数。而且,这些参数中的大多数往往是在挤压工艺过程本身不可能测得的或在类似的条件下难以获取的。

瑞典Sandvik材料技术中心的专家对不锈钢钢管挤压工艺模拟用有限元法的灵敏度进行了分析,他们选定了包括挤压杆速度、坯料和模具温度、摩擦系数和传热系数等在内的15个模型参数,以研究并确定对挤压力产生影响的最重要参数,研究结果表明,坯料的初始温度是这些所研究参数中对挤压力产生最大影响的参数。在计算跟温度相关的参数时,必须考虑下列因素:

至模具的热损;

由变形造成的热量增加;

坯料和模具之间由于摩擦而产生的热量;

坯料内部的热传导以及坯料与压出物之间的热传导。

Sandvik不锈钢钢管挤压工艺过程如下:将坯料在感应炉中加热至挤压温度→在转至挤压室的过程中,在坯料上涂一层玻璃薄层→在穿孔处涂抹玻璃粉以保证坯料跟顶杆之间润滑良好。在挤压过程中,在坯料和模具之间安装了一块厚厚的压实了的玻璃粉圆盘负责向模具提供润滑。在挤压期间该玻璃圆盘会被热金属压向模具,玻璃圆盘会随着坯料和金属逐渐变形并形成一层玻璃润滑膜包裹在挤压件周围。这层玻璃润滑膜保证了低摩擦,并可以作为隔热层防止模具过热和坯料快速冷却。挤压坯料的外径240mm、内径112mm、长度888mm;挤压管的外径:142mm、壁厚22.0mm。(余冶)


 
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