挤压速度对铝合金型材挤压过程的影响分析

罗 翔

（重庆百能达普什汽车零部件有限责任公司，重庆 401122）

0 引言

铝合金材料具有塑性好、密度小、抗蚀性和焊接性能好等特点，与传统的钢铁材料相比具有不可替代的优越性[1]。目前铝合金型材挤压技术在汽车、船舶、铁路、航空、航天等工业领域以及建筑等民用领域越来越显示出其重要地位，用挤压方法生产铝型材，既节约材料又具有很高的生产效率，因而该工艺方法在生产和研究领域越来越受到关注。

铝合金型材挤压过程中，挤压速度是一个主要工艺条件，对于坯料的温度场、最大损伤值场等有着重要影响，从而影响到挤压型材的质量。

本文基于Deform-2D塑形有限元软件对7075铝合金型材的挤压过程进行数值模拟，分析并总结了挤压速度对坯料温度场、最大损伤值场和模具载荷的影响规律。为铝合金型材挤压工艺选择合理的挤压速度提供理论参考。

1 有限元模型的建立

坯料材料牌号为Aluminum-7075，杨氏模量Y=68900MPa，泊松比υ=0.3。模具材料选用H13钢。采用刚（粘）塑形流动应力模型其中为等效应变；为等效应变速率；T为变形温度。

铝合金型材挤压过程中，坯料与模具间的接触压力很大，坯料的表面层粘着在模具壁面上，故挤压成形过程选用剪切摩擦类型，剪切应力，其中m为剪切摩擦因子，其值取0.3；k为剪切屈服强度。

目前，热压缩类变形过程中应用最广泛的损伤准则是Cockcroft和Latham准则。其具体表达式为：

式中：f——材料断裂时的等效塑性应变；

——等效应力；

σT——变形过程中某一时刻某一单元内的最大拉应力。……