外文翻譯--基于有限元法的擠壓過程比較分析(譯文）

1、中文 中文 5100 字 出處： 出處：García-Domínguez A, Claver J, Camacho A M, et al. Comparative Analysis of Extrusion Processes by Finite Element Analysis [J]. Procedia Engineering, 2015, 100:74-83.中文翻譯基于有限元法的擠壓過程比較分析 摘要擠壓過

2、程是在生產(chǎn)工業(yè)常用的長工件過程中被廣泛應(yīng)用的一種工藝工程。 根據(jù)最終所獲得產(chǎn)品的形狀或者所用擠壓設(shè)備能承受的最大載荷的不同， 擠壓過程 也可以分為不同的種類。本文將對(duì)直接成形類擠壓過程（杯形件擠壓）和非成形 類擠壓過程（固態(tài)擠壓）進(jìn)行比較性分析，并得出二者最直觀和令人感興趣的不 同之處。其中的比較分析過程主要通過 DEFFORM-2F 有限元仿真軟件來實(shí)現(xiàn)。 本文所進(jìn)行比較分析所用的材料為低碳鋼（AISI-1010）,并保證所有情況下

3、的擠 壓比和擠壓位移相同。 擠壓力比較表明， 杯形件擠壓所需擠壓力高于固態(tài)擠壓所 需擠壓力。 如果摩擦阻力忽略不計(jì)， 在杯形件擠壓過程中模具和坯料之間接觸的 最大作用要比固態(tài)擠壓過程大的多。 相反， 固態(tài)擠壓過程中工價(jià)和模具比之間最 大的摩擦阻力作用要比杯形件擠壓過程大得多。關(guān)鍵詞：擠壓；摩擦；直接；間接；有限元法1.引言擠壓過程是在生產(chǎn)工業(yè)常用的長工件過程中被廣泛應(yīng)用的一種工藝工程。跟 據(jù)類似于最終所獲得產(chǎn)品的形狀或者所用擠壓設(shè)備能承

4、受的最大載荷等因素的 不同，擠壓過程也分為不同的種類。擠壓過程也可以分成直接/正擠壓和間接/反擠壓。在正擠壓過程中，工件和 模具的運(yùn)動(dòng)是一致的， 而在反擠壓過程中二者是相反的從而使金屬受力以和模具 運(yùn)動(dòng)相反的方向流過擠壓模具。 在直接擠壓過程中， 因?yàn)楣ぜ砻嫜刂鴶D壓筒運(yùn) 動(dòng)導(dǎo)致摩擦對(duì)擠壓所需能量的需求相當(dāng)大， 所以摩擦是應(yīng)該考慮在內(nèi)的最重要的 因素之一。 然而， 近些年的研究也同樣致力于反向擠壓和非圓形擠壓過程中摩擦 的影響中。 像各

5、種擠壓過程這樣的金屬成形工藝中摩擦的降低將會(huì)對(duì)生產(chǎn)制造過 程的高效化作出一定的貢獻(xiàn)。在過去的幾十年里，特別是當(dāng)其他方式比如環(huán)形壓縮試驗(yàn)，不適合于金屬成 形過程中的表面擴(kuò)展高的金屬額時(shí)候， 不同的確定冷成形過程的摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn) 在擠壓過程的基礎(chǔ)上開展。在這些試驗(yàn)中雙杯狀擠壓實(shí)驗(yàn)、軸套成形實(shí)驗(yàn)、桿件 正反組合擠壓實(shí)驗(yàn)等是比較典型的代表。 在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)條件下， 擠壓過程所需的力可 以用理想成形力、 模具容器上的摩擦力、 模具壁上的摩擦力和剪切力的

6、和來計(jì)算。12Ax如圖所示，圖 1、圖 2 分別展示了直接擠壓和間接擠壓各自的兩種不同的結(jié) 構(gòu)配置。根據(jù)該種過程的對(duì)稱性，本文僅對(duì)每一種情況下的半截面進(jìn)行建模。每 種情況下的工件都是初始半截為 5mm 高度為 10mm 的圓柱體，且最終擠壓后截 面的面積也相同。因此，在以上所考慮的所有情況中擠壓比均相同。擠壓比可按 公式（1）定義為初始截面積與最終截面積的比，即：r = A 0f（1）直接擠壓過程固態(tài)擠壓 杯狀擠壓圖 1.直接