锐角模具等通道转角挤压过程变形分析

摘要

等通道转角挤压是制备块体超细晶材料的一种重要方法,模具通道内角是影响晶粒细化效果的关键要素。采用刚塑性有限元法对通道内角φ为锐角(60°≤φ≤90°)时的挤压过程进行分析,获得了试样在挤压过程金属的流动和变形规律。研究结果表明:在无摩擦的理想状况下,随φ减小,金属的流动趋于均匀,角部间隙减小,试样整体变形效果增强,当φ=60°时,角部间隙完全消失并形成变形死区;同时,接触摩擦和模具外圆角ψ对挤压效果的影响随φ减小而增强;采用适当大小的ψ不仅可以消除尖角锐角模具所产生的缺陷,提高金属流动和变形的均匀性,而且可显著降低所需的变形力。