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拉丝失效的研究进展

徐贵娥  李兆霞  方峰  蒋建清  
【摘要】:回顾了钢丝拉拔成形理论、数值模拟及其相关试验的研究进展,主要介绍预测拉丝中心裂纹形成的各种模型和失效准则,对芯部裂纹的来源、影响因素及其演化规律进行了讨论;简述了现有研究和理论体系的不足,提出需要完善的理论体系。钢丝拉拔成形过程中容易在轴心形成内部缺陷,原因主要有两方面:拉丝形变自身的大变形特征和初始缺陷的存在。基于损伤力学和断裂理论可以建立这一问题的力学劣化和延性失效模型,大量现有的工作探讨了拉丝形变过程的延性失效的机理、模型和特点。芯部裂纹缺陷的出现受很多因素的影响,关键参数有道次压缩率、半模角、摩擦系数以及初始缺陷的形状和尺寸等。裂纹出现后,平均模具压力、沿中心轴的静水应力和有效应力、钢丝表面沿轴向的有效应变随着拉拔长度的延伸发生周期性振荡。大量研究表明,拉丝形变过程伴随应变不均、残余应力、温度上升、粘塑性等多重复杂现象,在现有研究中未加以综合考虑,另外现有模型未能精确描绘本问题的物理过程,这些都为建立用于指导生产设计的模型提出了新要求。

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