鋁導線高速拉伸過程數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、國外通過幾十年的研究，高速拉絲機設備與高速拉拔工藝都已經(jīng)很成熟。但在國內在這方面的研究還比較少，對高速拉拔工藝缺乏研究，許多專家學者仍在不斷努力。本文利用Deform-3D計算機仿真模擬軟件模擬了不同摩擦條件下、不同拉伸速度下，單道次及多道次連續(xù)高速拉伸過程中鋁導線的溫度分布與應力應變分布，優(yōu)化了拉伸模具結構及拉伸工藝參數(shù)，利用優(yōu)化模具與工藝，制備了性能優(yōu)良的鋁導線，取得了以下研究成果:
　　(1)通過對鋁桿的單道次及多道次的拉拔

2、模擬，發(fā)現(xiàn)在單道次模擬中，模具的工作區(qū)角度和摩擦系數(shù)是影響拉拔的重要因素，溫度及等效應變隨著工作區(qū)角度的增大而增大。當工作區(qū)角度為11°，速度為4m/s～5m/s，摩擦系數(shù)在0.08～0.12時，拉拉后的材料變形均勻，溫度基本維持在室溫，表面質量好;摩擦系數(shù)超過0.16，速度超過6m/s后，拉伸效果變差;
　　(2)在多道次連續(xù)高速拉拔過程中，由于速度大而引起材料在入口區(qū)產(chǎn)生堆積，造成材料的斷裂，增大工作區(qū)長度可以改善這一現(xiàn)象，改

3、善拉絲質量。最后道次的工作區(qū)半角為2°時，拉絲時的等效應力及等效應變最小，其值分別為133.036MPa，8.0530，有利于拉伸的順利進行;
　　(3)當材料直徑為9.5時，摩擦系數(shù)為0.08，第一道次拉拔速度為2m/s時，對高速多道次拉拔過程中的等效應力，等效應變，軸向應力及溫度進行了分析得到:線材的等效應力，等效應變，溫度均隨著拉拔道次的增加而增加。從第一道次到最后一道次的等效應力從108MPa增加到133MPa，等效應變從

4、0.71增加到8.05，溫度從39.01℃增加到140.3℃。且速度與摩擦系數(shù)對等效應力等效應變及溫度都有影響:等效應力及溫度隨著摩擦系數(shù)的增加而增加，當摩擦系數(shù)從0.08增加到0.1時，最后道次的等效應力從133MPa增加到166MPa，溫度從140.3℃增加到185.4℃。等效應變隨著速度的增加而下降，當速度從2m/s增加到4m/s時，等效應變從8.05下降到6.78;
　　(4)多道次高速拉拔時，摩擦系數(shù)0.1時采用優(yōu)化模具