铜排使用之处与连续挤压力能

铜排是一种常见的铜型材，广泛地应用在变压器、大型电动机和发电机绕组、高低压电器以及开关触头等电气设备上。

［1］采用连续挤压技术

生产铜排不需加热坯料，   规格的上引铜杆在挤压轮摩擦力的作用下进入挤压轮与挤压靴槽封块构成的挤压腔。挤压腔内的金属进入挤压模腔后受到成形模具的阻力逐渐充满宽展模腔，然后流出成形模具，   规格的产品。连续挤压铜排的过程虽然很复杂，但其变形特点仍然有规律可循。

［2］采用有限体

积法分析了扩展变形过程与各物理场之间的关系。采用数值模拟分别   了轮槽形状、压下量等对连续挤压铜排过程的影响。有限元法可以金属的流动情况及挤压力能，但不能包含各影响因素的挤压力能的解析解。因而，要不同规格铜排的挤压力能，需要重新进行模拟。采用上限法对连续挤压铜排的力能进行了计算，了   条件下连续挤压铜排的上限解。由于推导过程中采用了三角形速度场，导致金属变形区的划分简单，不能适用于宽展模具轮廓较为复杂的情况。工程法计算过程中，截取单元体进行静力平衡分析，而后与近似塑性条件进行联立求解变形力的解析表达式，适用于模具轮廓形状较为复杂的变形过程的计算。

连续挤压铜排力能的计算不仅可以为模具设计提供参考，而且可为合理选择连续挤压设备提供依据。

连续挤压铜排力能计算

假设条件：计算中采用了如下假设：①坯料为符合Mises屈服准则的铜杆；②摩擦模型采用常摩擦因子规律，即τ=mk。其中，τ为摩擦剪应力，m为摩擦因子，k为金属的屈服剪应力。在不同的变形区中，由于温度不同，k值亦不相同；③根据铜排连续挤压的主要变形特点，将金属在宽展模腔及挤压模具中的变形简化为平面应变问题；④对模具的阻流面边界采用线性化处理。

(1)本文所推导的公式不仅适用于直线轮廓宽展模腔连续挤压铜排力能的计算，改变模腔轮廓的描述函数后，还可用于曲线轮廓宽展模腔连续挤压铜排的力能计算。

(2)随着产品厚度的减小，挤压应力急剧增大。当产品厚度小于   值时，挤压应力超过模具材料的屈服强度而导致不能正常生产。摩擦力的减小有助于生产   薄的产品。对于   宽度的产品，挤压应力与产品宽厚比呈近似线性关系。

(3)所推导的公式计算误差为12%，可为连续挤压铜排设备选择提供参考。