热力耦合条件下铝合金往复挤压成形过程的仿真设计.docx

摘要: 往复挤压作为一种具有较强晶粒细化能力的大塑性变形技术逐渐进入人们的视野。通过对往复挤压工艺进行有限元模拟，可以直观地揭示成形过程中材料的变形行为和组织演变规律，并在此基础上优化各种工艺参数，对于指导实际生产具有重要的理论和实际意义。

本文借助有限元模拟软件Deform-3D，采用刚粘塑性有限元法，对6061铝合金的往复挤压成形过程进行了较为全面的研究，得到金属流动、等效应变场、等效应变速率场、等效应力场、温度场、速度场和载荷-行程曲线等信息，研究不同工艺参数（初始坯料温度、挤压比、挤压速度和挤压道次）下各场量的影响变化及分布规律，系统分析了6061铝合金的往复挤压成形特点。

研究结果表明：坯料靠近副冲头一侧的变形量较大，随着往复挤压进度的增加，等效应变分布逐渐趋于平衡，温度分布由凹模处坯料为中心，由高到低逐渐向周围辐射;随着坯料初始温度的升高以及挤压道次的增加，往复挤压工艺对6061铝合金塑性的提升就越大；随着挤压比远离标准2.7或者挤压速度的增大，往复挤压工艺对6061铝合金塑性的提升就越小。

关键词 往复挤压；有限元法；6061铝合金；数值模拟

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1铝合金的特点及其应用-1

1.2 大塑性变形技术-1

1.3 挤压与往复挤压-2

2往复挤压过程的有限元数值模拟-5

2.1有限元分析-5

2.2 Deform-3D软件介绍-5

2.3 几何模型的建立-6

2.4 有限元模型的建立-7

2.4.1 前处理-8

2.4.2 模拟计算-12

2.4.3 后处理-12

3数值模拟结果分析-13

3.1 往复挤压工艺分析-13

3.1.1 成形温度-13

3.1.2 等效应变-13

3.1.3 等效应力-14

3.1.4 成形载荷-15

3.2  不同温度下模拟结果分析-15

3.2.1成形温度-15

3.2.2等效应变-16

3.2.3等效应力-18

3.2.4成形载荷-18

3.3  不同挤压比下模拟结果分析-19

3.3.1 成形温度-19

3.3.2等效应变-19

3.3.3等效应力-20

3.3.4成形载荷-21

3.4  不同挤压速度下模拟结果分析-21

3.4.1成形温度-21

3.4.2等效应变-22

3.4.3等效应力-23

3.4.4成形载荷-24

3.5  不同挤压道次下模拟结果分析-24

3.5.1成形温度-24

3.5.2 等效应变-25

3.5.3 等效应力-26

3.5.4 成形载荷-27

结论-29

致谢-30

参考文献-31