模具外侧圆角对缩径侧向挤压变形影响的有限元分析-江苏科技大学学报.PDF

第２６卷第４期 江苏科技大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．４ ２０１２年８月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇ．２０１２ 模具外侧圆角对缩径侧向挤压变形 影响的有限元分析 １ １ ２ 石凤健 ，郑富龙 ，邹妮康 （１．江苏科技大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江２１２００３） （２．江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏 张家港２１５６００） 摘　要：采用有限元法研究了不同通道宽度比侧向挤压时模具外侧圆角对材料变形的影响．结果表明，外侧圆角对变形坯 料的等效应变和载荷的影响与通道宽度比有关，随外侧圆角的增加，最大变形载荷逐渐下降；当通道宽度比为１２５时，坯 料上表面到下表面的等效应变大小逐渐下降，坯料中间等效应变较均匀的区域所占比例下降．当通道宽度比为１６７且外 侧为尖角时，坯料下表面区域产生严重的应变集中，随外侧圆角的增加，应变集中程度降低，最大等效应变由坯料的下表面 转到坯料的上表面．研究说明在一定的通道宽度比情况下，选择合适的模具外侧圆角可以获得较好的载荷和等效应变分布 的配合． 关键词：剧烈塑性变形；缩径侧向挤压；模具外侧圆角；有限元分析 中图分类号：ＴＧ３７６　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：１６７３－４８０７（２０１２）０４－０３４６－０４ Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｅｏｕｔｅｒｃｏｒｎｅｒｏｎｂｉｌｌｅｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｌａｔｅｒａｌｅｘｔｒｕｓｉｏｎ １ １ ２ ＳｈｉＦｅｎｇｊｉａｎ，ＺｈｅｎｇＦｕｌｏｎｇ，ＺｏｕＮｉｋａｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ） （２．ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅＳｐｅｃｉａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＳａｆｅｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＺｈａｎｇｊｉａｇａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１５６００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｄｉｅｏｕｔｅｒｃｏｒｎｅｒｏｎｂｉｌｌｅｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ （ＦＥＭ）ｄｕｒｉｎｇｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇｌａｔｅｒａｌｅｘｔｒｕｓｉｏｎｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆ ｄｉｅｏｕｔｅｒｃｏｒｎｅｒｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒａｉｎａｎｄｅｘｔｒｕｓｉｏｎｌｏａｄｉｓｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎｌｏａｄｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｄｉｅｏｕｔｅｒｃｏｒｎｅｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏｉｓ１２５，ｔｈｅｍａｇｎｉ ｔｕｄｅｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒａｉｎｆｒｏｍｔｏｐｓｕｒｆａｃｅｔｏｂｏｔｔｏｍｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｄｅｆｏｒｍｅｄｂｉｌｌｅｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏ ｐｏｒｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｇｉｏｎｗｈｉｃｈｈａｓｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒａｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｌｓｏｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｉｅｏｕｔｅｒ ｃｏｒｎｅｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｗｉｄｔｈｒａｔｉｏｉｓ１６７ａｎｄｔｈｅｏｕｔｅｒｃｏｒｎｅｒｉｓｓｈａｒｐ，ｓｅｖｅｒｅｓｔｒａｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏ