底孔直径对1100铝合金内螺纹冷挤压过程的影响

发布时间：2021-12-23 05:31

　　冷挤压成形内螺纹具有加工效率高、成本低、牙形流线分布合理、螺纹强度高等特点。底孔直径是冷挤压内螺纹加工过程中的关键工艺参数。研究了工件底孔直径对1100铝合金冷挤压内螺纹性能的影响,利用DEFORM-3D有限元软件模拟1100铝合金M12×1.25 mm螺纹孔冷挤压过程,通过分析不同底孔直径的等效应力应变、扭矩及牙高率的变化,探索最佳底孔直径,并进行实验验证。结果表明:在内螺纹冷挤压数值模拟过程中,等效应力与等效应变变化趋势一致,发生在挤压丝锥与铝合金挤压摩擦的工作区域,说明挤压丝锥的结构也是影响内螺纹冷挤压变形的因素。随着底孔直径的增大,加工过程中的扭矩及牙高率都呈降低的趋势,扭矩及牙高率的有限元模拟结果与实际测量结果吻合较好,验证了有限元模拟的正确性与可靠性。综合考虑成形过程的影响,最佳底孔直径为11.45 mm。 

【文章来源】：轻合金加工技术. 2020,48(07)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

底孔直径示意图

有限元模拟过程的模型包括挤压丝锥和铝合金工件，利用Proe软件建模并装配，另存为STL文件导入DEFORM-3D软件前处理器。挤压过程中不考虑丝锥变形，设为刚体。对工件先网格划分，再进行详细设定，调整元素尺寸比，最后将工件与丝锥相互作用部分进行局部网格划分，划分后共有节点数18 992个，单元数87 236个，如图2所示。2.2 模拟参数的确定

通过对1100铝合金在不同工件底孔直径进行有限元模拟，发现等效应力应变变化趋势一致，较大应变与较大应力都发生在挤压丝锥与铝合金挤压摩擦的工作区域。图3表示了模拟挤压成形过程中底孔直径对等效应变的影响。从图3看出，在模拟过程中最大的等效应变区域分布在挤压丝锥挤压部分，说明在挤压工作区等效应变较大，工件变形大。图4为模拟挤压成形过程中底孔直径对等效应力的影响。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3547881