連續(xù)擠壓輪的應(yīng)力分析和疲勞壽命研究.pdf

1、傳統(tǒng)擠壓方法為間歇式工作，存在能耗大、產(chǎn)品均勻性差等諸多問題。上世紀(jì)七十年代英國(guó)學(xué)者D.Green發(fā)明的連續(xù)擠壓成型技術(shù)，使擠壓的連續(xù)作業(yè)成為可能，該方法能夠有效提高材料利用率、降低能耗并提高產(chǎn)品質(zhì)量。
　　擠壓輪是連續(xù)擠壓機(jī)中的重要部件，與槽封塊共同構(gòu)成擠壓型腔。坯料喂入后，在擠壓輪摩擦力的帶動(dòng)下沿型腔運(yùn)動(dòng)并逐漸發(fā)生變形，最終由?？讛D出。擠壓輪的工況惡劣，坯料與其摩擦導(dǎo)致接觸面溫度升高，并產(chǎn)生較高應(yīng)力。擠壓輪的使用壽命制約著連續(xù)

2、擠壓技術(shù)的生產(chǎn)效率，提高擠壓輪的使用壽命能夠降低生產(chǎn)成本，提高效率，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文針對(duì)擠壓輪的使用壽命，通過試樣分析確定擠壓輪制備工藝的優(yōu)化方向，并應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行有限元模擬，對(duì)擠壓輪的堆焊材質(zhì)與堆焊層厚度對(duì)擠壓輪的影響進(jìn)行了研究。
　　首先，對(duì)失效H13擠壓輪試樣進(jìn)行測(cè)試，采用熒光光譜分析、光學(xué)金相顯微鏡、萬能電子試驗(yàn)機(jī)等測(cè)試儀器，從化學(xué)成分、微觀組織、室溫及高溫力學(xué)性能等方面展開分析研究。測(cè)試結(jié)果

3、處于H13材質(zhì)的正常范圍，說明擠壓輪失效與材料熔煉和擠壓輪制造加工的過程無關(guān)，確定了在輪槽部位進(jìn)行堆焊的復(fù)合制造工藝優(yōu)化方向。
　　其次，對(duì)擠壓輪工作過程中的載荷進(jìn)行簡(jiǎn)化與計(jì)算，建立有限元模型，應(yīng)用ANSYS對(duì)H13材質(zhì)擠壓輪工作應(yīng)力、變形及疲勞損傷情況進(jìn)行模擬。結(jié)果顯示，擠壓輪工作時(shí)高應(yīng)力與變形集中在擠壓輪工作區(qū)末端（擠壓型腔出口附近）。工作區(qū)與非工作區(qū)輪槽變形方向相反，輪槽底部受到交變載荷的作用，易形成疲勞開裂，與實(shí)際情況相符