大口径薄壁白铜管无外模扩径拉拔数值模拟

刘志林¹，何凯²，文继有²，仝悦¹，寻坚¹，胡汉全²，林高用¹

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 江阴和宏精工科技有限公司

摘 要：采用Deform-3D软件模拟Φ273 mm×16 mm生产Φ330 mm×11 mm大口径薄壁白铜管的无外模扩径拉拔过程,分析了扩径过程中管材周向应力的演变规律及管材尺寸的变化规律。结果表明:在无外模扩径拉拔过程中,扩径部分管材的周向应力由外表面的拉应力过渡到内表面的压应力,回弹部分管材的周向应力由外表面的压应力过渡到内表面的拉应力,且管材内外表面的周向应力分布随管材口径的增大及壁厚的减小而更为集中。经无外模扩径拉拔后的管材存在回弹现象;采用考虑了管材原始壁厚和扩径量的关联模型S=16.0986+0.9256×S₀-14.8743×D/d（mm）可较好地预测扩径后管材的壁厚。

关键词：大口径薄壁白铜管;无外模扩径拉拔;周向应力;数值模拟;