鋁型材擠壓過程數(shù)值模擬及模具參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、目前，鋁合金型材在日常生活及生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，用擠壓的方法生產(chǎn)鋁型材，既節(jié)約金屬又具有很高的生產(chǎn)效率，囚此該方法在生產(chǎn)和研究領(lǐng)域都日益受到重視。在鋁型材擠壓工藝生產(chǎn)中，經(jīng)常憑借經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)試模修模來進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，不可避免的造成人力與物力的耗費(fèi)。隨著CAD/CAE技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，本文以平面分流組合模擠壓A16063多腔壁板型材為研究對象，通過三維造型軟件Pro/Engineer創(chuàng)建了多腔壁板鋁型材平面分流組合模型，利用剛塑

2、性模擬軟件Deform-3D對型材擠壓過程進(jìn)行了模擬，從而實(shí)現(xiàn)了對模具參數(shù)的優(yōu)化。 本文首先論述了平面分流組合模具的設(shè)計(jì)原則，簡單介紹了剛塑性有限元理論和金屬流速的判據(jù)公式，從工藝因素和幾何因素方面系統(tǒng)介紹了影響擠壓金屬流動(dòng)的因素。為了定量的反映幾何因素在型材擠壓時(shí)對金屬流速的影響，利用數(shù)值模擬的方法得出了工作帶長度與金屬流速的關(guān)系以及局部擠壓比、模孔位置、?？椎臄D壓工作帶面積和工作帶長度之間的關(guān)系。最后通過對圖形文件的輸入、網(wǎng)

3、格細(xì)分技術(shù)，步長增量的選取以及自接觸等模擬關(guān)鍵問題的探討，成功地對多腔壁板鋁型材擠壓過程進(jìn)行了模擬，得到了一組比較理想的模具參數(shù)。 本文創(chuàng)新性地對平面分流組合模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些改進(jìn)，提出了分流寬展模結(jié)構(gòu)和流線模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，為壁板類鋁型材擠壓模具優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了全新的思路。通過模擬分析的結(jié)果可以看到，在分流孔中進(jìn)行寬展不僅降低了因?yàn)閱为?dú)使用寬展模具而增加的擠壓力，而且可以擠壓比圓擠壓簡直徑更寬的壁板型材。而把流線模型應(yīng)用在分流模