冷擠壓成形內螺紋具有加工效率高、成本低、牙形流線分布合理、螺紋強度高等特點。底孔直徑是冷擠壓內螺紋加工過程中的關鍵工藝參數(shù)。研究了工件底孔直徑對1100鋁合金冷擠壓內螺紋性能的影響,利用DEFORM-3D有限元軟件模擬1100鋁合金M12×1.25 mm螺紋孔冷擠壓過程,通過分析不同底孔直徑的等效應力應變、扭矩及牙高率的變化,探索最佳底孔直徑,并進行實驗驗證。結果表明:在內螺紋冷擠壓數(shù)值模擬過程中,等效應力與等效應變變化趨勢一致,發(fā)生在擠壓絲錐與鋁合金擠壓摩擦的工作區(qū)域,說明擠壓絲錐的結構也是影響內螺紋冷擠壓變形的因素。隨著底孔直徑的增大,加工過程中的扭矩及牙高率都呈降低的趨勢,扭矩及牙高率的有限元模擬結果與實際測量結果吻合較好,驗證了有限元模擬的正確性與可靠性。綜合考慮成形過程的影響,最佳底孔直徑為11.45 mm。 

【文章來源】：輕合金加工技術. 2020,48(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

底孔直徑示意圖

有限元模擬過程的模型包括擠壓絲錐和鋁合金工件，利用Proe軟件建模并裝配，另存為STL文件導入DEFORM-3D軟件前處理器。擠壓過程中不考慮絲錐變形，設為剛體。對工件先網(wǎng)格劃分，再進行詳細設定，調整元素尺寸比，最后將工件與絲錐相互作用部分進行局部網(wǎng)格劃分，劃分后共有節(jié)點數(shù)18 992個，單元數(shù)87 236個，如圖2所示。2.2 模擬參數(shù)的確定

通過對1100鋁合金在不同工件底孔直徑進行有限元模擬，發(fā)現(xiàn)等效應力應變變化趨勢一致，較大應變與較大應力都發(fā)生在擠壓絲錐與鋁合金擠壓摩擦的工作區(qū)域。圖3表示了模擬擠壓成形過程中底孔直徑對等效應變的影響。從圖3看出，在模擬過程中最大的等效應變區(qū)域分布在擠壓絲錐擠壓部分，說明在擠壓工作區(qū)等效應變較大，工件變形大。圖4為模擬擠壓成形過程中底孔直徑對等效應力的影響。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3547881