大型薄壁鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、隨著我國高速軌道交通、船舶和航天航空業(yè)的發(fā)展，鋁合金型材產(chǎn)品正向著高強(qiáng)高韌、斷面形狀復(fù)雜、薄壁扁平多腔和尺寸精度要求高的方向發(fā)展，這無疑給鋁合金型材擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)提出了更高要求。傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)式鋁型材擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)方法已難以適應(yīng)大斷面復(fù)雜型材的設(shè)計(jì)需求?；跀D壓過程數(shù)值模擬分析的擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)方法是提高擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的重要方法。本文針對某一典型大截面復(fù)雜鋁合金型材，系統(tǒng)研究了該鋁型材的擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)、擠壓過程金

2、屬流動(dòng)規(guī)律，并基于數(shù)值模擬方法優(yōu)化設(shè)計(jì)了該型材的擠壓模具，獲得了出口截面速度分布相對均勻的擠壓模具結(jié)構(gòu)。
　　首先分析了該大型復(fù)雜截面鋁合金型材的結(jié)構(gòu)特征和尺寸精度要求，分析了該型材擠壓成形和模具設(shè)計(jì)難點(diǎn)，基于分流組合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，對該鋁合金型材的擠壓工藝進(jìn)行計(jì)算分析，設(shè)計(jì)了具有導(dǎo)流室結(jié)構(gòu)的鋁型材擠壓模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了上模結(jié)構(gòu)的分流孔、分流橋和模芯以及下模的焊合室、模孔型腔、工作帶和空刀等具體結(jié)構(gòu)。
　　基于任意拉格

3、朗日-歐拉算法的有限元模擬軟件HyperWorks，建立了該鋁型材擠壓成形過程的有限元數(shù)值模擬模型，對擠壓過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了型材擠壓過程金屬流動(dòng)規(guī)律，分析和討論了擠壓模具出口截面上型材的變形、速度、應(yīng)力和溫度場分布，分析了模具出口處型材截面上的速度分布不均性和型材扭擰變形之間的影響關(guān)系，研究表明，基于初始設(shè)計(jì)的型材擠壓模具，無法保障模具出口處型材截面上材料流動(dòng)的均勻性，導(dǎo)致型材出現(xiàn)扭擰變形。
　　系統(tǒng)研究了導(dǎo)流板、分流孔、