随着计算机技术的飞速发展,对塑性加工技术的研究不再停留在传统的“试错” 阶段。传统方法通常以理论知识和经验为基础,通过不断实验的方式来获得具有一般 性规律的结论,这种方法不仅耗费大量人力、物力,而且实验周期长,周围的环境因 素不可控,因而得到的结论准确性较低。为了达到现代工业对塑性加工制件的内在质 量及尺寸精度的稳定性的要求,提高大塑性变形技术的科学化及其可控化水平的基于 有限元法的数值模拟技术越来越受到关注。
相较于传统的成形工艺,以计算机为介质的现代设计分析手段正在成为主流的研 究方法。用数值模拟来代替传统的材料加工过程或其中的物理现象进行研究的优点可 见一斑:首先就是材料费用的减少,成本的降低;其次可以人为的控制模拟的参数和 周围环境的变化;除此以外,采用数值模拟还可以提高研究结果的准确性,更容易获 得普遍规律。
1.6 管材正挤压-通道转角挤压工艺概述
管材正挤压-通道转角挤压工艺原理图如图 1-1 所示。将坯料放入凹模内,并将 一个带有锥角的横截面不同的芯棒放入凹模内,使之与凹模、坯料在同一轴线上,并 且芯棒的锥角与坯料相接触。模拟开始时,凸模下行,将坯料压入凹模与芯棒之间的 空间之内。在这一模拟过程中,坯料在通过芯棒的锥角和转角时,受到剪切力的作用, 产生塑性变形。从而达到细化晶粒、均匀组织、提高材料力学性能的作用。