銅排使用之處與連續(xù)擠壓力能
銅排是一種常見的銅型材,廣泛地應(yīng)用在變壓器、大型電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)繞組、高低壓電器以及開關(guān)觸頭等電氣設(shè)備上。
[1]采用連續(xù)擠壓技術(shù)
生產(chǎn)銅排不需加熱坯料, 規(guī)格的上引銅桿在擠壓輪摩擦力的作用下進(jìn)入擠壓輪與擠壓靴槽封塊構(gòu)成的擠壓腔。擠壓腔內(nèi)的金屬進(jìn)入擠壓模腔后受到成形模具的阻力逐漸充滿寬展模腔,然后流出成形模具, 規(guī)格的產(chǎn)品。連續(xù)擠壓銅排的過程雖然很復(fù)雜,但其變形特點(diǎn)仍然有規(guī)律可循。
[2]采用有限體
積法分析了擴(kuò)展變形過程與各物理場(chǎng)之間的關(guān)系。采用數(shù)值模擬分別 了輪槽形狀、壓下量等對(duì)連續(xù)擠壓銅排過程的影響。有限元法可以金屬的流動(dòng)情況及擠壓力能,但不能包含各影響因素的擠壓力能的解析解。因而,要不同規(guī)格銅排的擠壓力能,需要重新進(jìn)行模擬。采用上限法對(duì)連續(xù)擠壓銅排的力能進(jìn)行了計(jì)算,了 條件下連續(xù)擠壓銅排的上限解。由于推導(dǎo)過程中采用了三角形速度場(chǎng),導(dǎo)致金屬變形區(qū)的劃分簡(jiǎn)單,不能適用于寬展模具輪廓較為復(fù)雜的情況。工程法計(jì)算過程中,截取單元體進(jìn)行靜力平衡分析,而后與近似塑性條件進(jìn)行聯(lián)立求解變形力的解析表達(dá)式,適用于模具輪廓形狀較為復(fù)雜的變形過程的計(jì)算。
連續(xù)擠壓銅排力能的計(jì)算不僅可以為模具設(shè)計(jì)提供參考,而且可為合理選擇連續(xù)擠壓設(shè)備提供依據(jù)。
連續(xù)擠壓銅排力能計(jì)算
假設(shè)條件:計(jì)算中采用了如下假設(shè):①坯料為符合Mises屈服準(zhǔn)則的銅桿;②摩擦模型采用常摩擦因子規(guī)律,即τ=mk。其中,τ為摩擦剪應(yīng)力,m為摩擦因子,k為金屬的屈服剪應(yīng)力。在不同的變形區(qū)中,由于溫度不同,k值亦不相同;③根據(jù)銅排連續(xù)擠壓的主要變形特點(diǎn),將金屬在寬展模腔及擠壓模具中的變形簡(jiǎn)化為平面應(yīng)變問題;④對(duì)模具的阻流面邊界采用線性化處理。
(1)本文所推導(dǎo)的公式不僅適用于直線輪廓寬展模腔連續(xù)擠壓銅排力能的計(jì)算,改變模腔輪廓的描述函數(shù)后,還可用于曲線輪廓寬展模腔連續(xù)擠壓銅排的力能計(jì)算。
(2)隨著產(chǎn)品厚度的減小,擠壓應(yīng)力急劇增大。當(dāng)產(chǎn)品厚度小于 值時(shí),擠壓應(yīng)力超過模具材料的屈服強(qiáng)度而導(dǎo)致不能正常生產(chǎn)。摩擦力的減小有助于生產(chǎn) 薄的產(chǎn)品。對(duì)于 寬度的產(chǎn)品,擠壓應(yīng)力與產(chǎn)品寬厚比呈近似線性關(guān)系。
(3)所推導(dǎo)的公式計(jì)算誤差為12%,可為連續(xù)擠壓銅排設(shè)備選擇提供參考。