[发明专利]一种分流组合模挤压成形的能耗建模与分析方法

摘要

一种分流组合模挤压成形的能耗建模与分析方法，包括如下步骤：挤压成形过程能耗模型建立的步骤，具体为：圆管的正向热挤压过程，根据金属在挤压过程中金属流动特性，将挤压变形过程分为三个阶段：填充挤压阶段、基本挤压阶段和终了挤压阶段；挤压成形能耗由填充挤压阶段耗能与基本挤压阶段耗能构成：Etotal＝Et+Ef。本发明根据上述内容提出一种分流组合模挤压成形的能耗建模与分析方法，通过技术手段分析了分流组合模的管材挤压成形能耗，并且建立出分流组合模的管材挤压成形能耗的模型，能够更有目的性地对分流组合模挤压成形时进行节能优化工作。

主权项

1.一种分流组合模挤压成形的能耗建模与分析方法，其特征在于：包括如下步骤：挤压成形过程能耗模型建立的步骤，具体为：圆管的正向热挤压过程，根据金属在挤压过程中金属流动特性，将挤压变形过程分为三个阶段：填充挤压阶段、基本挤压阶段和终了挤压阶段；在填充挤压阶段:挤压垫在冲头的推动下开始向右运动，与坯料接触后开始对坯料施加挤压力，致使坯料开始变形，由于坯料直径小于挤压筒直径，所以坯料将先向四周变形；在基本挤压阶段：坯料直径不断增大，直到挤压筒直径相等后进入基本挤压阶段，此时坯料金属在挤压垫施加的挤压力作用下进入分流孔，此为基本挤压阶段第一次变形；金属通过分流孔后进入焊合室进行焊合，当金属填满焊合室后，焊合室内的金属将进入模孔生成圆管，此为基本挤压阶段第二次变形；在终了挤压阶段：当挤压完成后，冲头上升，不再给挤压垫施加载荷，此时进入终了挤压阶段；焊合室内部区域被速度不连续面S1和S2以及死区分为四个区域；其中区域I为金属流动区金属以v′i的速度不断进入变形区；区域II为变形区，金属流入其中开始产生变形；区域III为死区，区域II与区域III之间存在面S4；本模型采用直角模，根据材料的流动特性，死区中金属流动较慢，面S4为摩擦面；区域IV为变形后的金属流动区域，该区域中的金属以vo的速度流出模孔；同时还有坯料与焊合室内壁接触面S3、坯料与下模的接触面S6、接触面S7和接触面S8等摩擦面；所以挤压成形过程的能耗描述为：Etotal＝Et+Ef+Ee式中Etotal表示挤压成形过程总耗能；Et表示填充挤压阶段耗能；Ef表示基本挤压阶段耗能；Ee表示终了挤压阶段耗能；由于终了挤压阶段冲头不再施加挤压力，终了挤压阶段的能耗可忽略不计；所以挤压成形能耗由填充挤压阶段耗能与基本挤压阶段耗能构成：Etotal＝Et+Ef。