快速凝固/粉末冶金高阻尼铝合金挤压成形过程的数值模拟

摘要

采用有限元分析软件ANSYS,分析了快速凝固/粉末冶金(Rapidly Solidified/Powder Metallurgy,RS/PM)高阻尼铝合金FMS0714/10(Zn-30Al)的挤压成形过程,研究了模具与坯料间的摩擦条件和挤压比对阻尼铝合金成形过程的影响,探讨了挤压过程材料表面产生裂纹的机理,进行了成形工艺优化.研究结果表明:挤压过程中FMS0714/10(Zn-30Al)阻尼铝合金材料的流动与变形不均匀,导致了应力应变分布的不均匀:材料表面应力应变较大,芯部应力应变较小;表面过大的应变和轴向拉应力是表面裂纹的诱因;减小模具和坯料间的摩擦,增大挤压比,可以减小材料表面应力,使应变分布趋于均匀,从而减少材料表面损伤,优化材料表面质量,提高成品合格率.数值模拟的研究结果将为FMS0714/10(Zn-30Al)阻尼铝合金材料挤压工艺的制订以及新材料的设计和研制提供有益的参考.