Study on the twisting deformation of extrusion through rotating ...

转模挤压扭转变形行为的研究，基于上限法，是一项旨在降低挤压能耗和提高材料性能的研究。在这篇论文中，作者李峰、边楠、秦明汉，利用上限法对旋转容器挤压过程中的变形行为进行了理论分析，并探讨了旋转容器对挤压过程中坯料表面摩擦力分布状态的影响。 挤压加工是实现大量塑性变形的一种有效方法，并且有利于提升产品的质量和性能，因而被广泛应用于高变形阻力和低塑性材料的加工中。然而，挤压过程的高能耗和产品性能的不均匀性一直制约着挤压工艺的发展。大量研究表明，对模具施加扭矩可以影响坯料的变形、应力特性和结构属性等。学者们开始尝试对挤压用模具施加扭矩。在这篇论文中，作者们假设了旋转容器过程中速度场的合理形式，推导出了静态容器中坯料的扭转长度，通过优化滑移参数，即使在坯料和容器之间存在相对滑移的情况下，也能获得最佳结果。当容器旋转速度处于特定范围内（0~1rad/s），随着摩擦力的增加，冲头施加的平均挤压压力明显降低，与传统挤压工艺降低摩擦因子以改善材料性能的方式有所不同。 这篇论文的主要知识点可以概括为以下几点： 1. 挤压加工能耗问题：挤压加工需要消耗大量能量，降低能耗是挤压加工领域面临的重要课题之一。 2. 材料性能提升问题：除了降低能耗外，提升材料的性能也是挤压加工的一个关键问题，与能耗降低密切相关。 3. 旋转容器技术：通过对凹模施加旋转，可以改变挤压过程中坯料表面摩擦力的分布状态，这种方法在降低负载方面具有显著效果。 4. 上限法理论：论文使用上限法这一理论分析方法来研究挤压过程中的变形行为，上限法是一种在材料加工领域常用的理论分析方法，用于估算加工过程中的负载和变形。 5. 扭转长度的推导：基于旋转容器过程中速度场的合理假设，利用上限法推导出静态容器中坯料的扭转长度，为研究提供了新的理论支撑。 6. 优化滑移参数：通过优化滑移参数，即便在存在相对滑移的情况下，也能得到最佳的挤压效果。 7. 容器旋转速度对挤压压力的影响：研究表明，在特定旋转速度范围内，容器旋转可以显著降低冲头施加的平均挤压压力，这与传统挤压工艺降低摩擦因子的方法不同。 8. 相对滑移问题：在旋转容器挤压过程中，坯料和容器之间的相对滑移是不可避免的，但通过优化可以得到最优的挤压效果。 关键词汇包括：旋转容器、扭转变形、理论分析和上限法。这些词汇和概念是理解和分析这篇论文所必需的关键要素。论文中所涉及的理论和实验方法，对理解和改进挤压工艺，特别是高变形阻力和低塑性材料的挤压加工，具有重要的指导意义。通过这样的研究，不仅能够帮助降低生产能耗，还能提升产品的质量和性能，对挤压加工领域的发展具有重要的推动作用。