Metal flow in bearing section during extrusion process of L, C and T sections

摘要

Üblicherweise benutzt man beim Strangpressen unterschiedlicher Metallprofile Flachmatrizen. Dadurch kommt es infolge des Werkstoffflusses zu Fehlern, wie z.B. Biegung, Tordierung, Rißbildung und Querschnittsverjüngungen. Als Folge davon sind kosten- und zeitintensive Nacharbeiten erforderlich, will man ein Produkt hoher Abmessungsgenauigkeit erhalten. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Anwendung eines neu entwickelten starr-plastischen FE-Ansatzes auf das Strangpressen von Profilen und zeigt die Ergebnisse einer Simulation des Werkstoffflusses auf. Mit diesen Ergebnissen lassen sich Abmessungsfehler voraussehen und durch Veränderung des Matrizenauslaufkanals bzw. der Lage der Matrizenöffnung verringern. Diese Methode wird auf das Rückwärtsfließpressen von L-, C- und T-Profilen angewendet, und der Einfluß einiger Parameter - wie Reibungszahl, Schlankheitsgrad des Produktquerschnittes, Matrizenauslaufkanallänge oder Lage der Matrizenöffnung - auf den Werkstofffluß wird untersucht. Die vorgestellten Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer Untersuchung der Axialgeschwindigkeitsverteilung im Matrizenauslaufkanal.%Conventionally, various metal sections are extruded using flat-faced dies. This results in metal flow-related defects such as bending, twisting, tearing and thinning. As a result, time consuming and expensive post-extrusion operations are needed to obtain acceptable dimensional quality of the product. This paper describes the application of a newly developed rigid-plastic FEM code to the extrusion of sections and shows the results of metal flow simulation. The results are used for predicting the geometric defects and reducing them through modification of the bearing land and the position of die opening. This procedure is applied to the extrusion of L, C and T sections and the influence on the metal flow of some variables like friction coefficient, aspect ratio of product's cross-section, bearing land length and position of die opening is studied. The results are presented making emphasis on the study of the axial velocity distribution in the bearing land.