二維電液顫振冷擠壓成形仿真與實驗研究.pdf

1、冷擠壓作為一種傳統(tǒng)的塑性成形方式，憑借其“優(yōu)質(zhì)”、“高產(chǎn)”、“低能耗”等優(yōu)點，在汽車制造、日用五金等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。同時，冷擠壓工藝的一些不足也在一定程度上限制了其進一步的發(fā)展，如變形抗力大、金屬流動困難、模具壽命低等。針對上述問題，本課題組曾提出了一種軸向電液顫振冷擠壓工藝，結(jié)果表明:在冷擠壓成形過程中添加軸向振動能降低成形載荷，但幅度不大且對金屬流動的改善作用不明顯。
　　本文在前期研究的基礎(chǔ)上，提出了一種二維電液顫振冷

2、擠壓成形工藝，并以一種軸套類零件的正擠壓成形為研究對象，設(shè)計并搭建了一種二維電液顫振冷擠壓實驗平臺，運用仿真與實驗相結(jié)合的方式，研究了二維電液顫振對成形載荷、金屬流動、成形件表面質(zhì)量等的影響，為二維電液顫振輔助塑性成形工藝在冷擠壓成形中的應用提供一定的技術(shù)支撐。
　　本文的主要研究工作和成果如下:
　　(1)以正擠壓一種套杯類零件為研究對象，對二維電液顫振輔助冷擠壓成形的“表面效應”及“體積效應”進行初步研究，提出二維電液顫

3、振降載機理。
　　(2)利用Deform-3D建立顫振冷擠壓成形有限元模型，并對無顫振、軸向顫振、徑向顫振及二維顫振激勵下冷擠壓成形過程進行仿真分析，結(jié)果表明:二維顫振激勵下金屬最大成形載荷相較于無顫振降低了約12.38％，優(yōu)于軸向顫振的約7.4％和徑向顫振的2.75％，同時金屬流動得到進一步優(yōu)化，應力場分布更加均勻。
　　(3)設(shè)計并搭建了一種二維電液顫振冷擠壓實驗平臺，并詳細闡述了其各部分組成及其工作原理。
　　(

4、4)制定了二維電液顫振冷擠壓成形工藝，并對無顫振、軸向顫振及二維顫振激勵下的冷擠壓成形過程進行實驗分析。結(jié)果表明:仿真與實驗結(jié)果具有較好地一致性，二維顫振激勵下的降載效果明顯優(yōu)于單獨軸向顫振。對各顫振條件下成形件的金屬腐蝕流線及表面質(zhì)量進行觀察分析，結(jié)果表明二維振動場作用下金屬在拐角處及縱向部分流動更加順暢，金屬流動動力源增加，金屬表面質(zhì)量得到提高。
　　上述的研究結(jié)果表明，本文提出的二維電液顫振冷擠壓工藝的降載效果及對金屬流動的