带拐角大尺寸悬臂空心铝型材挤压数值模拟与模具设计

针对带拐角大尺寸悬臂空心铝型材,建立三维挤压模和数值仿真模拟分析模型,结合常规等速挤压工艺参数,使用Hyper Xtrude有限元数值分析软件对型材挤压过程进行数值仿真模拟,分析铝合金金属在型腔内流动变形的形态、压力、速度以及模具结构内部应力、弹性变形位移等主要物理场量的数值分布情况,依据挤压过程数值仿真模拟结果对模具设计方案进行验证。实践应用效果表明:有限元数值模拟分析方法可以缩短铝型材设计研发生产周期、减少试模次数、提高生产效率和成品率、降低型材挤压生产成本。     

数值仿真法在铝型材挤压成形模具设计与优化中的应用研究（英文）

针对某一截面较大、形状较为复杂的铝合金型材,研究了该铝型材的挤压工艺、并进行了模具设计。基于ALE的有限元软件Hyper Works,建立该铝型材挤压成形有限元数值仿真模型,对挤压过程进行数值仿真研究,从而获得型材挤压过程金属流动规律。根据仿真结果,分析了焊合室各层高度、尺寸形状和模具结构参数对型材挤压速度分布、材料粒子运动轨迹以及应力应变分布等金属流动行为的影响规律,并对模具结构参数进行优化设计。计算结果表明:优化设计后的模具可以使模具出口处金属流动的速度相对比较均匀,减小产品扭曲变形程度,较好地满足该型材截面形状和尺寸精度方面的要求。     

数值仿真法在铝型材挤压成形模具设计与优化中的应用研究

针对某一截面较大、形状较为复杂的铝合金型材,研究了该铝型材的挤压工艺、并进行了模具设计.基于ALE的有限元软件HyperWorks,建立该铝型材挤压成形有限元数值仿真模型,对挤压过程进行数值仿真研究,从而获得型材挤压过程金属流动规律.根据仿真结果,分析了焊合室各层高度、尺寸形状和模具结构参数对型材挤压速度分布、材料粒子运动轨迹以及应力应变分布等金属流动行为的影晦规律,并对模具结构参数进行优化设计.计算结果表明:优化设计后的模具可以使模具出口处金属流动的速度相对比较均匀,减小产品扭曲变形程度,较好地满足该型材截面形状和尺寸精度方面的要求.     

铝合金空心型材挤压截面内凹变形有限元分析及模具结构优化设计

截面变形是复杂空心型材挤压过程中经常遇到的难题,实际生产中需通过反复试模、修模才能得到合格的产品。针对6063铝合金空心型材截面内凹问题,采用数值模拟方法获得了挤压过程中不同方向上的金属流速及模具焊合室内不同高度的压力分布,分析与讨论了产生缺陷的原因,并优化了模具结构。模拟仿真结果表明,添加阻流块后挤压过程中型材不同位置和不同方向上的流动速度更加均匀,挤出型材向内凹的现象得到改善。实测结果显示,采用改进后的模具结构,挤压型材最大内凹量减小为0.15 mm,可以满足实际应用要求。     

矩形铝合金型材挤压模具优化方法研究

挤压模具对铝合金型材产品质量有很大的影响。针对外形和长宽比大的矩形型材模具难以设计的问题,对某型材挤压过程进行了模拟,得出了模具的温度、应力和变形情况。根据模拟结果,对模具设计进行了改进,优化了工作带以保证产品的质量。     

空心铝型材蝶形模设计与挤压过程有限元数值模拟研究

针对空心铝型材挤压件,采用传统分流组合模具和蝶形模2种设计方案,分别建立三维设计模型,结合常规等速挤压工艺参数,使用有限元数值分析软件Hyper Xtrude分别对2副模具的型材挤压过程进行有限元数值仿真模拟,同时运用软件的优化设计功能对2副模具的工作带分别进行优化设计。分析、比较铝合金金属在模具型腔内流动变形的形态、压力、速度以及模具结构内部应力、弹性变形等参数。结果表明:采用蝶形模挤压成形空心型材时,金属的流动及变形较传统模具挤压时更均匀,分流桥上端流动死区减小,挤压压力曲线平稳,模具的等效应力分布更均匀,延长了模具的使用寿命,提高了生产效率和合格率、降低了生产成本,提高了经济效益。     

模具结构对复杂断面铝合金型材挤压变形的影响

为了获得高质量表面、高精度尺寸的复杂断面铝合金挤压产品,采用数值模拟对挤压成型过程进行了分析。通过对模具的结构优化,包括调整分流孔面积、各分流孔与挤压筒的中心距离、改变宽展角度,复杂断面空心型材分流模各分流孔及焊合面的金属流速获得合理匹配;通过数值仿真,全面获得了金属流动变形规律,预测了产品成形质量,有助于优化模具结构和挤压工艺。     

复杂横截面铝型材挤压模具的设计与数值模拟分析

文章选取一个特定的复杂横截面型材,分析其模具的设计方案;建立了挤压过程的有限元模型,利用基于任意拉格朗日欧拉法(ALE)的Hyperxtrude专用模块,对铝合金型材的挤压过程进行模拟分析。通过对模具设计方案的数值模拟,重点对坯料在模具中不同位置的速度分布结果进行分析,并对比实际试模情况,对模具的设计方案进行了修正,探讨了在挤压工艺中通过模具结构的调整,实现对金属流动进行控制,以改善模腔内的材料流动,获得合格的型材产品。     

铝合金型材挤压模优化设计

通过对铝合金型材挤压模具造型,并采用软件Hyper Xtrude对其挤压成形过程进行了模拟。通过对型材截面形状特征与对原模具的模拟结果的分析,以模拟的挤压参数的精确预测为依据,结合设计经验,对模具进行了优化设计。同时,为了获得更好的型材质量与更高的生产效率,探究多级模具焊合室对型材质量的影响。通过对各方案的模拟,最终得出挤压速度更均匀、型材质量更好、更适合于生产的模具。     

扁长型铝型材挤压稳态模拟及模具改进

以扁长型铝型材为研究对象,运用Hyper Xtrude有限元软件对其挤压过程进行稳态模拟,获得了金属流动的速度场和变形场。分析了挤压过程中型材出口处金属流速不均匀、型材变形较大的原因并改进初始模具结构。在下模具中,对应于型材壁厚较大的区域增加阻流块,降低了型材流速较快部位的流动速度,使得整体的金属流速更为均匀;通过调整分流孔大小平衡了型材各个部分的供料情况,有效解决了挤压过程中金属分布不均匀的问题。改进后的模具模拟结果符合实际生产要求,流速均方差减少了70.2%。     

型材挤压过程三维弹塑性有限元模拟

阐述了有限变形弹塑性有限元基本原理并给出有限元列式。基于ＡＮＳＹＳ软件平台,对壁板型材挤压过程进行了三维有限元模拟和分析,获得了型材挤压过程的位移场、应变场、应力场。对实际型材挤压中工艺参数选择和模具结构尺寸的修正起到了重要指导作用。     

基于FEM的铝型材分流焊合挤压过程数值模拟

铝型材的分流焊合挤压相对于其它传统的挤压方法,在生产中空型的管类型材时具有非常大的优势.本文基于FEM方法,利用DEORM-3D对薄壁铝合金圆管型材进行了从分流-焊合-挤出成形的全过程模拟.得到了挤压过程中的网格变形图和行程载荷曲线.同时针对分流模变形抗力大的特点,进行了模具的受力变形分析,对挤压过程中模具可能出现的失效进行预测.模具应力分析结果表明,分流孔及其模芯处变形量大,应力集中明显,容易磨损,设计模具时应重点考虑这些部分,以提高模具寿命.其模拟结果为模具设计和工艺参数选择提供理论依据.     

6005A复杂截面铝合金车体型材挤压过程数值模拟与组织性能研究

以复杂截面的6005A铝合金车体挤压型材为研究对象,利用Hyperxtrude有限元软件对挤压过程进行模拟,分析了挤压变形过程中的温度场、速度场及形变场分布。在75 MN挤压机上对铝合金型材进行挤压成形,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察和硬度实验,研究了挤压过程中铝合金型材的组织及性能的变化,并与模拟结果进行了对比。结果表明:由于挤压型材尺寸比较复杂,同一截面上温度、速度和变形量的分布差别较大,对应温度高、速度快及形变量大的部位,其组织细小且第二相数量较多,硬度高;由于型材挤压过程中会产生明显的热效应,导致型材尾部的温度高于型材头部的温度,且型材尾部组织更加均匀,第二相分布更弥散,硬度值更高。     

带筋宽幅铝型材挤压模具仿真与优化

针对带筋宽幅铝型材挤压模具,采用HyperXtrude有限元仿真分析方法,通过仿真建模与计算,分析了型材流速、型材变形和模具应力分布情况,并对模具结构参数进行优化设计。结果表明,结构优化后的带筋宽幅铝型材挤压模具符合生产要求。仿真与优化技术的应用极大地缩短了模具开发周期,提高了模具设计水平。     

基于PROE的铝合金型材挤压成型数值模拟及模具结构优化研究

随着铝合金大型空心截面型材的结构形状越来越复杂,以及对成形件质量、强度、寿命和可靠性的要求不断提高,传统的工艺设计方法已经不能满足其快速发展,出现了试制周期长、产品合格率不高、产品的工艺稳定性无法保证等问题。因此,采用PROE软件对某一高速列车车壁的大型空心截面型材的挤压成形工艺进行模拟仿真,并对模具型腔内铝材的变形机制和流动规律进行了系统的研究,获得了模具结构参数和工艺参数对挤压成形过程的影响规律。提出了两种优化设计方案,经过对比试验的验证表明,优化后的模具结构有效地解决了初始模具中的整体应力分布不均的问题。     

铝合金宽幅带筋型材挤压模具优化设计

优化船用铝合金带筋宽幅型材挤压模具结构，对不同模具设计方案进行讨论分析。利用有限元分析软件HyperMesh进行数值模拟，获得挤压过程中模具位移及应力场的变化规律；结合工程实验，验证模具设计方案的可行性；调试相应挤压生产工艺，对挤压设备进行配套改造，得到最优模具结构。结果表明，采用无缝管挤压模具方案进行生产，可得到一体成型的尺寸较大、性能较好的带筋型材。     

某铝合金T型材双模孔反向挤压变形分析及模孔位置优化

双模孔反向挤压过程中，模孔布局对挤压型材的变形及质量具有重要影响。对某铝合金T型材双模孔反向挤压过程进行了数值模拟，分析了不同模孔布局对挤压型材变形及其均匀性的影响规律，获得了平模挤压两模孔的合理布局方案。并针对平模挤压两模孔之间存在的等效应变集中问题，提出了一种在平模挤压两模孔之间设置劈料台的方法，对比分析了设置劈料台前后型材的等效应变、温度分布和流速分布等。结果表明，模孔布局对挤压型材的等效应变分布的影响明显，合理的模孔布局可有效提高型材的变形均匀性，具有劈料台的挤压模具能够显著改善型材的等效应变集中问题。     

ALE有限元法在铝型材挤压模具优化设计中的应用

采用了导流板保护结构,短分流桥结构和三级焊合室结构,对一工业用铝合金型材挤压模具进行了设计；运用基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)有限元法的专用模块HyperXtrude,模拟了坯料在模具中的稳态挤压过程,并对成形中型材的挤出速度、模具的形变与应力情况进行了分析,验证了其设计方案的合理性.探讨了模具优化方案.通过调整工作带长度和芯部壁厚,实现了对金属流动的控制,获得了合格的型材产品.     

新能源汽车电池架空心铝型材挤压模设计

针对新能源汽车电池架空心铝型材,设计分流挤压模,结合有限元模拟技术获得铝型材挤压过程中铝合金的流动速度分布情况。分析模拟得到的数据,针对铝合金挤出速度的不均匀性,对模具的芯模结构提出改进方案,改进后的模拟结果显示型材出口处金属流速均匀,试模试验与有限元模拟结果相符,为相关型材的模具结构设计和改进提供了指导。     

高速列车承载用7N01铝合金型材挤压模具的数值模拟

以生产高速列车承载用7N01铝合金型材的热挤压模具为研究对象,为提高模具使用寿命,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法,对初始设计模具进行稳态挤压过程的数值模拟,得到了挤压过程的模具应力场,并进行了模具应力与失效关系的分析。对挤压模具进行了改进设计与数值模拟分析。结果表明,改进设计后的模具应力大幅降低,可以有效提高模具使用寿命。