| 【论文摘要】 |
在常规金属热挤压过程中,由于坯料的变形和温度的不均匀分布,导致产品的尺寸、形状、组织和性能等不均匀性,而等温挤压对于减小这些不均匀性,是一种理想的方法。根据现有对等温挤压技术的研究发现,闭环控制等温挤压技术目前已经成为国际上最先进的等温挤压技术。但由于现有测量和控制技术的原因,该方法难于在实际挤压过程中得以推广。所以本文提出了采用闭环控制理论中的增量式数字PID控制算法同有限元模拟挤压过程相结合的方法,根据测量的工件出口温度的变化实时改变挤压速度,以实现模拟等温挤压控制。将所得的挤压速度曲线应用到实际挤压过程中,实现等温挤压的目的。同时本文还提出了利用DEFORM-3D软件的ALE有限元算法模拟计算一般Lagrangian算法无法解决的大截面型材的挤压模拟问题。
本文首先对AZ31镁合金常规等速挤压过程进行了模拟仿真。通过挤压实验的验证,得出挤压力、模具温度的变化,模拟和实验结果吻合较好,模拟过程取得很高的精度。随后利用增量式PID控制算法同有限元模拟挤压相结合的方法,研究AZ31十字型材和方管的等温挤压过程,并与等同挤压速度的恒速挤压过程进行比较分析,结果发现:利用PI算法控制工件的温度,... |
