連續(xù)擠壓制備銅鋁復(fù)合接觸線的數(shù)值模擬.pdf

1、為適應(yīng)我國電氣化鐵路的發(fā)展,本課題組設(shè)計出一種采用連續(xù)擠壓包覆法生產(chǎn)的新型接觸線——銅鋁復(fù)合接觸線,具有高強、高導(dǎo)、高耐磨等性能。銅鋁復(fù)合接觸線是一種多層金屬復(fù)合線材,綜合了多種金屬的優(yōu)越性能,形成高性能材料,并且還可以節(jié)約金屬。
　　與以往連續(xù)包覆不同的是,本接觸線的結(jié)構(gòu)為層狀包覆,且由于連續(xù)擠壓過程變形的特殊性,其金屬的變形行為以及塑性變形力學(xué)方面的研究還處于初級階段,所以本文通過對雙金屬連續(xù)擠壓包覆技術(shù)的有限元分析和理論分析

2、的研究,用有限元軟件對雙金屬連續(xù)擠壓包覆的不同參數(shù)下的溫度場,等效應(yīng)力場,等效應(yīng)變場,等效應(yīng)變率場,靜水壓力場,速度場進行了模擬,獲得了在雙金屬連續(xù)擠壓包覆過程中,各工藝參數(shù)主要影響規(guī)律,實現(xiàn)了模具的快捷化設(shè)計。
　　通過數(shù)值模擬的結(jié)果的研究表明:銅鋁復(fù)合包覆過程是一個非常復(fù)雜的過程,關(guān)鍵在于雙金屬的同步流出,模芯端部導(dǎo)流角度和復(fù)合變形區(qū)長度是設(shè)計時的重要參數(shù)。模芯端部導(dǎo)流角度太大造成擠出方向分力小銅線不動;角度太小造成結(jié)合面正壓

3、力減小結(jié)合強度不夠。復(fù)合變形區(qū)長度需調(diào)整到一個適當(dāng)?shù)闹?否則過短則結(jié)合面縫隙過大,無法實現(xiàn)包覆;過長則出現(xiàn)鋁坯無法帶動銅線擠出,發(fā)生堵模現(xiàn)象。擠壓速度的提高,擠壓溫度升高,都有利于包覆。從三維有限元模擬的結(jié)果來看,坯料先充滿擠壓腔,之后進入包覆階段。變形主要集中在堵頭,靴座通道,模具型腔及復(fù)合變形區(qū)一帶,在擠壓包覆腔的底部形成死區(qū)。
　　本文通過數(shù)值模擬揭示了模具結(jié)構(gòu)對銅鋁連續(xù)擠壓復(fù)合成形過程的影響規(guī)律,所得的結(jié)果較真實的反映了生