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)驗和反復試模修模來進行模具設計，不可避免的造成人力與物力的耗費。隨著CAD/CAE技術(shù)在實際生產(chǎn)中的廣泛應用，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對型材擠壓過程進行了模擬，從而實現(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計原則，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的因素。為了定量的反映幾何因素在型材擠壓時對金屬流速的影響，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、?？孜恢?、?？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)進行了一些改進，提出了分流寬展模結(jié)構(gòu)和流線模結(jié)構(gòu)的設計思想，為壁板類鋁型材擠壓模具優(yōu)化設計提供了全新的思路。通過模擬分析的結(jié)果可以看到，在分流孔中進行寬展不僅降低了因為單獨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。而把流線模型應用在分流模