文/董力源，薛世博，史硕晴·合肥工业大学

往复挤压工艺的装置设计及数值模拟

文/董力源，薛世博，史硕晴·合肥工业大学

往复挤压工艺是大塑性变形（SPD）技术的一种，该技术可使合金材料得到超细晶（UFG）组织。针对现有往复挤压装置均需在双向液压机上方可实现，且国内液压机多为单向液压机等问题，本文设计了一种用于在单向液压机上实现往复挤压工艺的装置，并结合有限元数值模拟验证了该装置的可行性。

针对传统材料存在的缺点，从材料内部组织、结构和材料性能的关系入手，研究传统材料的改造和创新材料的开发应用已愈来愈重要。提高材料的性能大多集中在晶粒的细化，合金材料在获得超细组织后，其物理、力学性能往往得到显著提高。大塑性变形技术简称SPD，具有显著的细化晶粒作用，可以将材料的晶粒组织细化到亚微米甚至纳米级，被国际材料学界公认是制备块体纳米和超细晶材料的最有前途的方法。往复挤压技术简称CEC，是大塑性变形技术SPD其中的一种。往复挤压的模具由两个同轴的相同尺寸的模腔和一个紧缩区组成，每个型腔配备一个冲头。在挤压过程中，试样在冲头的作用下，到达紧缩区，此时试样将受到正挤压变形，挤压后的试样在另一个模腔的冲头作用下发生镦粗变形。然后，另一边冲头将试样按上述过程反向压回完成一个挤压循环。重复以上过程直至获得所要的应变为止，然后移去一侧冲头就可以将试样挤出成形。……