固定芯棒拉拔管工艺基于剪切变形模式的新解析力学分析方法及其织构验证

《Materials》：A New Analysis of the Mechanics of Fixed-Plug Tube Drawing with Application on a Low Carbon Steel Tube

　　

摘要

了解金属塑性成形过程中发生的变形以及所需的力在工程中具有重要意义。固定芯棒拉拔管（FPTD）工艺允许将管的直径和壁厚减小到所需的几何形状。本研究提出了对FPTD工艺力学的一种新分析方法。该分析受到该工艺有限元模拟的启发。研究发现，模具内主变形过程的第二阶段可以通过简单的剪切变形模式来描述。利用这一原理，确定了拉拔力的速度梯度场和应力状态，并获得了比现有的Geleji公式简单得多的新公式。通过将模拟的拉拔力与实验拉拔力进行比较，对新的建模进行了验证，结果表明其吻合度略优于有限元模拟和Geleji公式。测量织构与VPSC模拟织构的比较进一步验证了新的解析方法。研究发现，FPTD中获得的织构与低碳钢交叉轧制中观察到的织构高度相似。然而，这种相似性是在不同的极图之间获得的，原因在于应变路径的差异。