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為優化銅管空拔工藝參數和提高工件加工質量,應用大型有限元分析軟件ANSYS中的LS-DYNA求解器模擬了某規格銅管的空拔成形過程,得到了管件成形過程中任一時刻主要場量的分布云圖,分析了成形過程中管件的變形和應力的特點,研究了摩擦力和模具錐角等因素對空拔力與管件伸長率的影響規律。數值模擬分析表明:在應變分布上,管件軸向和周向的最大塑性變形主要發生在管件與模具初始接觸處與減徑區;在應力分布上,軸向應力和徑向應力隨管件在模具中的位置不同而有較大差異,在壁厚方向上由管件的外表面到內表面其應力依次為拉應力和壓應力,且最大壓應力出現在減徑區,而最大拉應力則出現在定徑區連接處。在管件拉拔力的變化規律上,降低摩擦力和合理的模具錐角能使拉拔力控制在最小范圍內。在管件伸長率的變化規律上,較大的摩擦力和模具錐角能使管件的伸長率增大。
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本文簡單地介紹了我國自行設計、制造的第一臺銅棒連續拉拔機的結構和原理,并且較詳細地分析了設備的主要部件一拉拔、拖板、端面凸輪、阻力架和拉簧的設計和其參數的選擇及確定。盡管文中論述的是銅棒連續拉拔機,但其方法對管材拉拔機也是適用的。
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