【摘 要】
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本文在借鉴塑性金属包覆塑性芯材工艺的基础上,参考了大量国内外相关工艺,对Pb-GF复合丝材的正向包覆挤压和侧向包覆挤压工艺进行了研究.提出了脆性芯材被包覆挤压包覆间隙的
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本文在借鉴塑性金属包覆塑性芯材工艺的基础上,参考了大量国内外相关工艺,对Pb-GF复合丝材的正向包覆挤压和侧向包覆挤压工艺进行了研究.提出了脆性芯材被包覆挤压包覆间隙的概念,并且指出包覆间隙是影响脆性芯材被包覆挤压的最为重要的因素.包覆间隙不但对脆性芯材包覆挤压十分重要,同时对于其他芯材的被包覆挤压也具有普遍的指导意义.包覆间隙抓住了丝材包覆挤压过程的实质,建立了评定包覆挤压状态的依据.在脆性芯材被包覆挤压金属流动分析的基础上提出了脆性芯材包覆挤压的等流量规律,并利用等流量等速度条件建立了最佳包覆间隙的解析表达式.该表达式简单准确,非常适合于实际生产应用.本文在以上理论分析的基础上,进行了Pb-GF复合丝材的包覆挤压方案的研究工作,最终确定了Pb-GF复合丝材的正向包覆挤压方案和侧向包覆挤压方案.正向包覆挤压挤压力小,能耗较低;而侧向包覆挤压方案模具设计合理,调整方便简单.在方案确定的基础上,针对不同的方案进行了初步的实验研究.采用DEFORM软件实现了Pb-GF复合丝材包覆挤压的数值模拟,采用有限元数值模拟方法得到了最佳包覆间隙及其不同工艺参数下脆性芯材受力规律,提出假设条件解决了DEFORM难于对脆性芯料进行计算的困难,为其他包覆挤压工艺的数值模拟计算奠定了基础.对Pb-GF复合丝材的包覆挤压进行了实验研究,得到了最佳工艺参数.正向包覆挤压:包覆间隙0.18mm,温度315℃,稳定包覆挤压力220kN,出丝速率22m/min.侧向包覆挤压最佳工艺参数:包覆间隙0.16mm,温度300℃,稳定包覆挤压力408kN,出丝速率22m/min.实验证明:随着包覆压力的增大,包覆温度的提高,包覆速率提高,但在侧向包覆挤压中挤压变形温升较高;包覆间隙超过最佳包覆间隙后,随着包覆间隙的增大,包覆死区增大,对包覆挤压产生阻碍作用,包覆间隙过小,其所需挤压力急剧升高.对Pb-GF复合丝材的性能进行了测试研究.研究表明,D2B600型复合丝材抗拉强度62MPa,电导率32.1×10<-8> Ω m;D1B1800型复合丝材抗拉强度180MPa,电阻率31.6×10<-8>Ωm,100小时酸腐蚀基本无失重现象,其界面机械结合较好,断面无偏心,完全符合使用要求.对Pb-GF应用工艺进行了探索性研究工作,对Pb-GF复合丝材电动汽车电池用网栅的编制工艺进行了开发,得到了较为理想的网栅.
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