鋁合金型材擠壓過(guò)程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：6120120229碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文2015年6月2日鋁合金型材擠壓過(guò)程的數(shù)值模擬研究鋁合金型材擠壓過(guò)程的數(shù)值模擬研究Studyonthenumericalsimulationofaluminumprofileextrusionprocess作者姓名：袁志燕學(xué)科、專業(yè)：材料工程指導(dǎo)教師：鐘建華教授研究方向：擠壓模具設(shè)計(jì)與制造學(xué)位類別：專業(yè)型碩士江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要摘要我國(guó)擁有極其豐富的鋁

2、礦能源。鋁合金型材擁有一般金屬?zèng)]有的綜合性能。諸多領(lǐng)域如航空航天、建筑、石油、電力、化工等對(duì)鋁型材需要的數(shù)量越來(lái)越多。目前，擠壓加工是鋁合金型材制品生產(chǎn)的核心技術(shù)，擠壓型材質(zhì)量的好壞決定于模具結(jié)構(gòu)參數(shù)和擠壓工藝參數(shù)，如何選擇最佳擠壓工藝參數(shù)和延長(zhǎng)擠壓模具壽命已成為各行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。本文主要以空心鋁合金型材為研究對(duì)象，首先提出了平面分流組合模具設(shè)計(jì)與制造的一些理論技術(shù)，就擠壓模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐一敘述與設(shè)計(jì)闡述。闡述了有限元分析原理與控制方

3、程。然后基于ALE法采用軟件Hyperxtrude對(duì)鋁合金型材擠壓過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，建立了不同參數(shù)的擠壓模型，利用正交試驗(yàn)法研究不同擠壓模具結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)擠壓過(guò)程的影響規(guī)律，利用Taguchi法研究不同擠壓工藝參數(shù)對(duì)擠壓過(guò)程的影響規(guī)律，通過(guò)分析獲得了型材擠壓的最佳模具結(jié)構(gòu)參數(shù)和合理的擠壓工藝參數(shù)，為企業(yè)生產(chǎn)提供可靠性的建議。論文的主要研究結(jié)論如下：（1）通過(guò)模擬空心鋁合金型材的擠壓過(guò)程，得到了制品截面溫度、速度、形變分布以及各擠壓模型的擠壓

4、力大小，并詳細(xì)詮釋了擠壓出現(xiàn)以上物理現(xiàn)象的原因。（2）創(chuàng)建了空心鋁合金型材擠壓模擬模型，基于Hyperxtrude軟件研究了擠壓模具結(jié)構(gòu)（焊合室深度、分流橋?qū)挾?、工作帶長(zhǎng)度）對(duì)擠壓過(guò)程影響規(guī)律，選擇擠壓常見(jiàn)的三個(gè)指標(biāo)（型材截面流動(dòng)速度、模具變形量、擠壓力大?。楹饬繕?biāo)準(zhǔn)。得出了最佳模具結(jié)構(gòu)參數(shù)為：焊合室深度為22mm，分流橋?qū)挾葹?5mm，工作帶長(zhǎng)度以7.5mm的為基準(zhǔn)。并且分析各模具結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)擠壓過(guò)程的影響規(guī)律。（3）探討了擠壓速度、

5、擠壓溫度、變形程度等擠壓工藝參數(shù)對(duì)擠壓過(guò)程的影響規(guī)律。結(jié)果表明：對(duì)于型材截面流動(dòng)均勻程度指標(biāo)參數(shù)，最佳擠壓參數(shù)為擠壓棒料外徑為205mm、擠壓墊速度3.2mms、棒料預(yù)先加熱溫度為480℃、擠壓模具預(yù)先加熱溫度為470℃、擠壓筒預(yù)先加熱溫度為440℃；對(duì)于擠壓力指標(biāo)參數(shù)，棒料外徑為200mm、擠壓墊速度為1.4mms、棒料預(yù)先加熱溫度490℃，擠壓模具預(yù)先加熱溫度為480℃、擠壓筒預(yù)先加熱溫度為460℃。（4）通過(guò)對(duì)比Hyperxtru