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基于数值模拟的连续挤压铝管竹节纹缺陷的成因探讨--第1页
第３７卷第１期有色金属加工ＶＯＩ．３７Ｎｏ．１
２００８年２月ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳＭＥＴＡＬＳＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＦｅｂｒｕａｒｙ２００８
基于数值模拟的连续挤压铝管竹节纹缺陷的成因探讨
赵颖，宋宝韫，刘元文，运新兵
（大连交通大学材料学院，辽宁大连１１６０２８）
摘要：本文针对连续挤压本身金属流动不均匀是否会导致挤压铝圆管时出现竹节纹缺陷这一问题进行了
数值模拟分析，并对几种均衡金属流速的方案进行了对比研究。通过去掉凹模以解决模拟过程中网格自接
触的问题，使模拟过程得以实现。通过对金属在各分流孔流动均匀性判定参数８的比较得出结论：连续挤压
本身的结构特点所造成的变形金属在腔体进料口处所产生的速度差异，不会导致竹节纹缺陷出现；使用具有
３个分流孔的分流组合模时，采用通用的铝材连续挤压腔体，并将凸模的一个分流桥放置在靠近堵头的对称
面上，是均衡金属流速的最佳方案。
关键词：连续挤压；铝管；缺陷；数值模拟；Ｄｅｆｏｒｍ一３Ｄ
中图分类号ＴＧ３７９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—６７９５（２００８）０１—００３７—０５
连续挤压生产的光面铝圆管主要用作冰箱冷凝属于外界干扰因素，是比较容易解决的。例如，在正
管、汽车空调散热器管、天线管等；主要合金品种有常工作状态下，检查整个生产线，排除外界振动源；如
１０５０、１０６０、Ｉ１００、３００３、５０５２等；圆管的尺寸范围为发现工作温度低于正常温度范围（４５０—４８０ｃ＝【），则
（５—２０）ｍｍ×（０．５—２．５）ｍｍ。连续挤压圆管与常可适当提高转速；如果是模具的问题，则可更换模具；
规挤压圆管相比，尺寸精度和表面光洁度高，可与拉采用材质较硬的整体垫片来代替叠加的垫片，消除组
制管媲美；表面没有任何油污，这是拉制品无法相比合垫片的弹簧效应。
的；管材头尾的组织性能均匀一致。目前，人们还不清楚连续挤压本身金属流动的不
均匀是否会导致竹节纹缺陷。连续挤压类似于侧向
１竹节纹缺陷及其原因分析挤压，金属变形过程较正挤压复杂的多。坯料随着挤
压轮转动而前进，遇到腔体上的堵头后改变方向，通
实际生产中铝管可能出现的缺陷有气泡、尺寸超过腔体的进料口进入模腔，进而通过模具挤压成形。
差、内部组织缺陷等，许多学者对这些缺陷进行了研金属经过进料口进入模腔时就已经产生了速度差异。
究和分析…，但对竹节纹缺陷的研究较少。图２所示为腔体进料口处金属流动速度示意图。受
竹节纹缺陷是指挤出的圆管表面不光滑、形状像竹挤压轮摩擦驱动而前进的金属，靠近靴座一侧的。由
节一样，如图Ｉ所示。竹节纹往往出现在管子的同一侧。于受到靴座的摩擦阻力，小于靠近挤压轮一侧的速
度；金属继续前进，沿着不同的轨迹转向进入腔体的
进料口，同时有一部分金属沿溢
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