影响反向冷挤压凹模径向压力的因素研究

尹甜甜，杨永顺，虞跨海，冯 科

(河南科技大学a.材料科学与工程学院;b.河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室;c.规划与建筑工程学院，河南洛阳471003)

0 前言

冷挤压作为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，在中国工业各部门有着广泛的应用［1］。但由于冷挤压时材料变形抗力高，模具强度和寿命就成为限制冷挤压进一步发展的主要阻力。目前，在设计时一般都采用挤压凹模内壁压力等于凸模单位压力。实际上，两者并不相等，也不存在简单的比例关系，那么，将凸模单位挤压力作为衡量凹模受力和进行强度计算的依据就具有很大的盲目性。

弄清楚凹模内壁径向压力大小问题是研究凹模强度的关键，近年来，多数学者是从提高凹模承载能力［2－4］和凹模结构优化设计［5－6］方面进行研究，或者是基于厚壁圆筒理论进行理论分析［7－8］，而对于力的大小问题未有深入的探究。因此，本文从凹模内壁压力大小的影响因素角度出发，分析各因素对其的影响，旨在为压力的大小和分布规律提供理论支持。实际上，影响凹模内壁径向压力的因素很多，如坯料变形程度(εF)、高径比(h0/d0)、毛坯与模具之间的润滑状况(μ)、挤压材料的性能(σs)以及挤压速度(v)等，若采用物理模拟周期长、费用高，很难同时考虑多个因素，使得试验无法进行。故本文借助数值模拟软件Deform-3D，通过单因素和正交试验分析各因素对反挤压凹模受力的影响，以获得不同影响因素下凹模内壁径向压力的变化规律及影响程度大小。……