鋁導(dǎo)線高速拉伸過程數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、國外通過幾十年的研究，高速拉絲機(jī)設(shè)備與高速拉拔工藝都已經(jīng)很成熟。但在國內(nèi)在這方面的研究還比較少，對(duì)高速拉拔工藝缺乏研究，許多專家學(xué)者仍在不斷努力。本文利用Deform-3D計(jì)算機(jī)仿真模擬軟件模擬了不同摩擦條件下、不同拉伸速度下，單道次及多道次連續(xù)高速拉伸過程中鋁導(dǎo)線的溫度分布與應(yīng)力應(yīng)變分布，優(yōu)化了拉伸模具結(jié)構(gòu)及拉伸工藝參數(shù)，利用優(yōu)化模具與工藝，制備了性能優(yōu)良的鋁導(dǎo)線，取得了以下研究成果:
　　(1)通過對(duì)鋁桿的單道次及多道次的拉拔

2、模擬，發(fā)現(xiàn)在單道次模擬中，模具的工作區(qū)角度和摩擦系數(shù)是影響拉拔的重要因素，溫度及等效應(yīng)變隨著工作區(qū)角度的增大而增大。當(dāng)工作區(qū)角度為11°，速度為4m/s～5m/s，摩擦系數(shù)在0.08～0.12時(shí)，拉拉后的材料變形均勻，溫度基本維持在室溫，表面質(zhì)量好;摩擦系數(shù)超過0.16，速度超過6m/s后，拉伸效果變差;
　　(2)在多道次連續(xù)高速拉拔過程中，由于速度大而引起材料在入口區(qū)產(chǎn)生堆積，造成材料的斷裂，增大工作區(qū)長度可以改善這一現(xiàn)象，改

3、善拉絲質(zhì)量。最后道次的工作區(qū)半角為2°時(shí)，拉絲時(shí)的等效應(yīng)力及等效應(yīng)變最小，其值分別為133.036MPa，8.0530，有利于拉伸的順利進(jìn)行;
　　(3)當(dāng)材料直徑為9.5時(shí)，摩擦系數(shù)為0.08，第一道次拉拔速度為2m/s時(shí)，對(duì)高速多道次拉拔過程中的等效應(yīng)力，等效應(yīng)變，軸向應(yīng)力及溫度進(jìn)行了分析得到:線材的等效應(yīng)力，等效應(yīng)變，溫度均隨著拉拔道次的增加而增加。從第一道次到最后一道次的等效應(yīng)力從108MPa增加到133MPa，等效應(yīng)變從

4、0.71增加到8.05，溫度從39.01℃增加到140.3℃。且速度與摩擦系數(shù)對(duì)等效應(yīng)力等效應(yīng)變及溫度都有影響:等效應(yīng)力及溫度隨著摩擦系數(shù)的增加而增加，當(dāng)摩擦系數(shù)從0.08增加到0.1時(shí)，最后道次的等效應(yīng)力從133MPa增加到166MPa，溫度從140.3℃增加到185.4℃。等效應(yīng)變隨著速度的增加而下降，當(dāng)速度從2m/s增加到4m/s時(shí)，等效應(yīng)變從8.05下降到6.78;
　　(4)多道次高速拉拔時(shí)，摩擦系數(shù)0.1時(shí)采用優(yōu)化模具