DEFORM铝合金压缩变形过程孔洞缺陷闭合的研究(3)
七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。
八系:8000系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列，大部分应用为铝箔，生产铝棒方面不太常用。
九系:9000系列铝合金是备用合金。
1.2 圆柱形坯料变形过程孔洞闭合的模拟研究
1.2.1前言
孔洞(包括气孔和缩孔)是压铸件最为常见的铸造缺陷之一，它能显著降低压铸件力学性能。通过对压铸件拉伸断裂与疲劳断裂断口的SEM观察分析发现，试样裂纹源多发生在铸件内部气缩孔边缘，可见铸件内部孔洞直接影响铸件的拉伸强度、疲劳强度及材料延伸率等力学性能。奥地利农业科技大学H．Mayer等对镁合金压铸件疲劳断裂研究后得出：压铸合金疲劳裂纹源98．5％产生于铸件内部的气孔[4]。左治亚大学A．M．Gokhale等在对压铸合金件内部缺陷与铸件性能关系研究后得出，气孔、缩孔是影响压铸合金延伸率的主要因素。同样美国密西根大学Chadha Gurjeev发现压铸合金裂纹源首先出现在孔洞密集的区域。目前，对压铸合金气孔缺陷研究主要集中在气孔对铸件性能影响的机制上，而没有系统地研究压铸过程中工艺因素对压铸合金气孔的影响。
1.2.2镦粗过程中孔洞变形分析
在镦粗过程中，圆柱体中心圆球形孔洞的变化过程如图所示，轮廓线为球形孔洞的原始位置，各图分别为锻件不同压下率时孔洞变化的放大情形，其中图1.2压下率为4．76％，图1.3压下率为17．14％，图1.4压下率为28．57％．随着柱形锻件的压下率逐渐增大，孔洞由球形变为椭球形，沿压下方向的轴逐渐变短，而水平方向的轴逐渐变长，即孔洞向闭合的方向变形。
图1.2 压下率为4.76% 图1.3 压下率为17.14% 图1.4 压下率为28.57%
1.2.3压下率对孔洞闭合度的影响
图1.4为直径3mm的孔洞闭合度与压下率的关系曲线．可见随着压下率的逐渐增大，孔洞闭合度也逐渐增大，呈抛物线形．即随着上砧向下运动，孔洞由圆球形逐渐过渡为椭球形，最后到孔洞的闭合．当压下率为35．9％时，孔洞完全闭合，即直径为3mm的球形孔洞闭合的临界压下率为35.9％。
图1.5 压下率与孔洞闭合度关系的数值模拟结果
1.3 DEFORM-3D在模拟金属塑性变形过程中的应用
1.3.1发展现状及应用
近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器，国防军工，船舶，铁道，石化，能源，科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃[5]。
国际上早在60年代初就开始投入大量的人力和物力开发有限元分析程序，但真正的CAE软件是诞生于70年代初期，而近15年，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，对软件的功能 性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性、可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万的工程实际问题，同时也为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。