一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法
专利汇可以提供一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种超塑性锌 铝 合金 管材 拉拔 成型模拟方法，包括以下步骤：步骤1：采用建模 软件 UG建立拉拔模具、粗合金管和拉拔机夹头的三维仿真模型；步骤2：将拉拔模具、粗合金管和拉拔机夹头的三维仿真模型以STL格式导出，然后传递到Deform塑性成型软件Pre Processor中的DEFORM-2D/3D Pre模 块 中；步骤3：采用自动剖分法对粗合金管进行网格划分，并且对轧头以下进行细化分；步骤4：设置合金材料的本构方程参数，包括 杨氏模量 、泊松比、 热膨胀 率及应 力 应变曲线；步骤5：根据设置的合金材料本构方程参数，进行仿真模拟，得到仿真结果。本发明可以较为完整地评价超塑性锌 铝合金 管材的拉拔性能，用于指导高 精度 锌铝合金延期体制备过程中，拉拔模具和拉拔工艺优化设计。，下面是一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法专利的具体信息内容。
1.一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采用建模软件UG建立拉拔模具、粗合金管和拉拔机夹头的三维仿真模型；
步骤2：将拉拔模具、粗合金管和拉拔机夹头的三维仿真模型以STL格式导出，然后传递到Deform 塑性成型软件Pre Processor中的DEFORM-2D/3D Pre模块中；
步骤3：采用自动剖分法对粗合金管进行网格划分，并且对轧头以下进行细化分；
步骤4：设置合金材料的本构方程参数，包括杨氏模量、泊松比、热膨胀率、应力应变曲线；
步骤5：对拉拔夹头进行工具动作定义，定义其拉拔方向和拉拔速度；
步骤6：在对象性质模块中将粗合金管定义为在FEM主动，并且进行体积计算，算出在网格划分后的体积损失；
步骤7：在物件定位模块进行拉拔模具的位置定位，使拉拔模具和粗合金管处于相切状态；
步骤8：在对象间关系模块进行拉拔模具、拉拔夹头与粗合金管三者之间的主次关系定义，摩擦类型，是否传热等设置；
步骤9：根据设置的合金材料的本构方程参数，进行仿真模拟，得到仿真结果。
2.根据权利要求1所述的一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于：所述步骤1中粗合金管外径为15 30mm，管壁厚为2 4mm，内径为8 24mm，长度为50 70mm，拉拔~ ~ ~ ~
模具锥角为11.6°19.6°，拉拔机夹头为活动钳口，在拉拔过程中，钳口开启度随着轧头外~
径的变化而发生变化，使得钳口与轧头保持夹持咬合，不发生滑脱和断裂。
3.根据权利要求1所述的一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于：所述粗合金管、拉拔模具和拉拔机夹头沿x轴分布，并以x轴为对称中心，其中拉拔机夹头和粗合金管轧头保持夹持咬合，不发生滑脱和断裂。
4.根据权利要求1所述的一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于：所述步骤5具体为：设置粗合金管为塑性体，夹头和模具为刚性体，设置夹头不同的拉拔速度和方向，拉拔模具定径区宽度以及拉拔模具，粗合金管和拉拔机夹头之间两两接触关系等；
设置模拟步数和每步的步长。
5.根据权利要求1所述的一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于：所述仿真结果包括最优的定径区宽度，最优的拉拔速度，最优的模具锥角，最适合的摩擦系数，以及对应的应力应变分布云图。
6.根据权利要求1所述的一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法，其特征在于：所述步骤8具体为：
步骤8-1：将粗合金管和拉拔模具设置为剪切摩擦，两者之间可分离，摩擦系数为0.08，两者可以相互传热；
步骤8-2：将拉拔夹头和粗合金管设置为不可分离状态，两者之间处于不传热状态；
步骤8-3：进行对象之间的公差计算，并产生数据文件。
一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法
技术领域
背景技术
预制的延期药，然后一端轧尖，拉拔模具穿孔后，在拉拔机上进行拉拔，模具孔径按照一定的步长配备，管子通过穿模拉拔，实现外径逐次减径，管壁和内径也发生相应的变化（但管壁和内径变化规律较为复杂），管内的药粉逐渐致密化和均匀化分布，根据设计的目标要求，最终获得外径为4 10mm，管壁厚为1 3mm，内径为1 8mm，长度为1000 5000mm的含有致密~ ~ ~ ~
均匀的延期药粉的合金细管（亦称延期索）。爆破器材生产厂家，进一步将延期索切成5~
50mm长的延期体，用于装配延期雷管，从而制备出具有较高延期精度的延期雷管。
发明内容
步骤2：将拉拔模具、粗合金管和拉拔机夹头的三维仿真模型以STL格式导出，然后传递到Deform 塑性成型软件Pre Processor中的DEFORM-2D/3D Pre模块中；
步骤3：采用自动剖分法对粗合金管进行网格划分，并且对轧头以下进行细化分；
步骤4：设置合金材料的本构方程参数，包括杨氏模量、泊松比、热膨胀率、应力应变曲线
步骤5：对拉拔夹头进行工具动作定义，定义其拉拔方向和拉拔速度
步骤6：在对象性质模块中，将粗合金管定义为在FEM主动，并且进行体积的计算，算出在网格划分后的体积损失；
步骤7：在物件定位模块进行拉拔模具的位置定位，使拉拔模具和粗合金管处于相切状态；
步骤8：在对象间关系模块进行拉拔模具、拉拔夹头与粗合金管三者之间的主次关系定义，摩擦类型，是否传热等设置；
步骤9：根据设置的合金材料的本构方程参数，进行仿真模拟，得到仿真结果。
程随着轧头外径的变化，钳口与轧头保持夹持咬合，不发生滑脱和断裂。
步骤8-1：将粗合金管和拉拔模具设置为剪切摩擦，两者之间可分离，摩擦系数为0.08，两者可以相互传热；
步骤8-2：将拉拔夹头和粗合金管设置为不可分离状态，两者之间处于不传热状态；
步骤8-3：进行对象之间的公差计算，并进行数据文件的产生。
图3 本发明实施例中点追踪图；
图4 本发明实施例中各点等效应力变化曲线图；
图5 本发明实施例中管材与模具间不同摩擦系数和拉拔阻力的关系示意图；
图6 本发明实施例中锥角为11.6°时锥角和拉拔阻力的关系示意图；
图7 本发明实施例中模具的不同锥角对拉拔阻力的影响示意图；
图8 本发明实施例中不同定径区宽度下拉拔阻力曲线；
图9 本发明实施例中模具不同定径区宽度对拉拔阻力的影响示意图；
图10 本发明实施例中不同拉拔速度下拉拔阻力曲线；
图11 本发明实施例中不同拉拔速度对拉拔阻力的影响示意图；
图12 本发明实施例中每个拉拔道次和不同形变量和平均拉拔阻力的关系示意图。
具体实施方式
根据拉拔结构的对称性，选取1/4对称模型结构进行分析，来提高计算效率。另一方面由于管坯长度为58mm，每次拉拔的延伸长度都不一样，因此在模拟时，每道次拉拔模拟的步数要保证管坯拉拔彻底，同时又不要太多的步数避免耗费时间，节约计算成本。在本组模型中，为了兼顾时间效率和计算成本，第一道次的拉拔模拟计算步数为300步，步长为0.2。
步骤5：在对象性质模块将粗合金管定义为载FEM主动，并且进行体积的计算，算出在网格划分后的体积损失
步骤6：在物件定位模块进行拉拔模具的位置定位，使拉拔模具和粗合金管处于相切状态（可以减少计算步数，提高计算效率）
步骤7：在对象间关系模块进行三者之间的主次关系定义，摩擦类型，是否传热等设置，将粗合金管和拉拔模具设置为剪切摩擦，两者之间可分离，摩擦系数为0.08，两者可以相互传热，将拉拔夹头和粗合金管设置为不可分离状态，两者之间处于不传热状态，然后再进行对象之间的公差计算，最后产生数据文件，开始模拟仿真计算。
图2是管材拉拔变形过程等效应力分布图，通过点数据追踪模块将仿真结果进行处理，可以得到管内壁和外壁之间的塑性流动关系，如图3。在管材内壁取一点P1，在厚度方向每隔0.5mm选取7点进行分析。由等效应力分布图2和点位置及应力曲线图4可以看出在拉拔过程中，拉拔应力处于材料的屈服强度与抗拉强度之间，拉拔过程较稳定，管材内壁的变形抗力比外壁相对较大，拉拔应力从内壁到外壁逐渐减小，在拉拔后有一定的残余应力存在。
种不同定径区宽度，分别为4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm。由图9可以看出，当定径区宽度为
5mm时平均拉拔阻力最小，4mm时最大。定径区宽度为4mm时，接触面积较小，单位面积上施加的压力也较大，管材出口易产生弯曲。当定径区宽度过大，变形区到定径区接触面积增多，导致摩擦力增大，增加拉拔难度，使得拉拔阻力升高。由此可以看出定径区宽度对管材拉拔影响较大。因此模具定径区宽度应合理设计，在Φ16 15.5mm这一道次选择定径区宽度为~
5mm较为合理。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种薄壁铝合金管材拉拔模具 | 2020-05-13 | 106 |
| 一种有色稀有金属管材拉拔的管头夹紧工装 | 2020-05-16 | 923 |
| 管材拉拔成型装置 | 2020-05-11 | 26 |
| 一种管材拉拔内腔加油装置的工作方法 | 2020-05-14 | 971 |
| 一种钛及钛合金管材拉拔润滑剂及其使用方法 | 2020-05-16 | 370 |
| 一种提高钛及钛合金管材表面质量的方法及拉拔模具 | 2020-05-17 | 62 |
| 管材的拉拔加工用顶头及使用该顶头的拉拔加工方法 | 2020-05-14 | 278 |
| LY-12硬铝管材拉拔润滑乳化油及生产方法 | 2020-05-15 | 740 |
| 一种超塑性锌铝合金管材拉拔成型模拟方法 | 2020-05-15 | 257 |
| 柔性管材抗拉拔装置 | 2020-05-16 | 734 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
