挤压模具的数字化设计与数字化制造

介绍了基于数字仿真技术的挤压模具数字化设计、结构优化、产品质量预测的实现方法,以及挤压模具数字化制造的加工工艺.挤压模具数字化设计的目的是提供模具的几何、拓扑信息和挤压成形的工艺信息,其核心技术是数字化建模与数字化仿真.数字化仿真技术在挤压过程金属流动行为分析、模具结构优化、型材成形质量预测等方面已取得了良好的应用效果.采用基于仿真技术的虚拟试模方法,是实现挤压模具的“零试模”有效途径,也是形成新设计思路和设计方法的重要技术手段.大量采用CNC加工、热处理和表面处理系统是挤压模具数字化制造的主要特征.实现CAD、CAM和CAE的有效结合,提高复杂多孔空心型材挤压模具的制造技术水平,是我国挤压模具数字化制造的重要发展方向.     

分流模挤压非对称断面铝型材有限元数值模拟分析

采用了一种基于Deform-3D结合Pro/Engineer的对分流模挤压过程中焊合面相互穿透网格进行重构的技术,并对空心型材分流模挤压过程中金属的流动行为、温度场及模芯受力情况进行了模拟分析。结果表明,网格重构技术对于空心型材挤压的数值模拟具有可行性,可实现焊合面与对称面不一致(非流动对称面)空心型材的分流、焊合及成形的挤压全过程的仿真,从而为研究挤压全过程(尤其是焊合过程)的金属流动行为、模具结构的合理性、变形体的温度场分布情况、焊合阶段模具的受力等提供了一种新的计算分析方法。     

铝挤压不易焊合合金工艺方法及改进措施

铝挤压也叫铝合金的挤压生产,在铝合金的挤压生产中,工模具具有着重要的作用,占有十分特殊的地位,所以铝合金的不易焊合金工艺方法及改进措施其实由其铝挤压工模具技术决定的,论述铝挤压的主要工模具技术的内容,同时对国内外的挤压工模具之设计和制造的水平以及其创新的亮点进行分析,同时也分析铝挤压工模具的修理、使用、氮化技术以及管理的工具。     

陶瓷产品数字化设计与模具精确成型方法研究

目的 传统陶瓷依靠手工直接制坯与石膏模具成型,但会存在尺寸精度不足与不便修整等问题。应用数字化技术完成陶瓷产品特征建模与子模模具设计,应用3D打印技术实施模具精确制造,使用直接或间接成型方法制得造型多样的陶瓷产品。方法 根据制定陶瓷3D打印精确成型技术路线,并以“跑车水杯”为例说明陶瓷产品精确成型过程,包括数据采集、逆向设计、3D打印子模模具、制造石膏子模、注浆成型等步骤。结论 基于数字化设计与模具精确成型技术,验证了定制的陶瓷产品精确成型方法,总结出陶瓷造型数字化设计流程及技术化科学研究进路,使生产效率提高的同时,还能制造多样化造型的陶瓷产品。     

金属材料挤压铸造成形技术的研究进展

挤压铸造技术是一种结合了铸造和塑性加工特点的短流程、高效、精确成形技术,广泛应用于机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域生产高性能和高精度的零件。首先简要介绍了金属材料挤压铸造成形技术的特点和历史。重点分析了液态金属压力下结晶的物理冶金行为和力学过程,此外,还总结了挤压铸造技术涉及的材料体系、挤压铸造过程的工艺参数优化、挤压铸造过程的零件成形、挤压铸造过程的数值模拟、挤压铸造成形装备研究方面的研究进展。最后展望了金属材料挤压铸造成形技术的发展重点。     

大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压成形工艺

目的 解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压过程中材料流速均匀性控制难,以及模具局部应力集中导致模具寿命低、挤压型材尺寸稳定性差的问题。方法 采用有限元模拟方法对此类典型型材挤压过程进行仿真分析,根据仿真结果中型材出口材料流速分布情况,通过调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,并以型材出口流速差和流速均方差(SDV)作为衡量挤压过程中材料流速均匀性的指标,逐步迭代优化模具结构以提高材料流动均匀性;根据仿真结果中挤压模具应力分布情况,以模具最高应力作为衡量模具强度的指标,逐步迭代优化模具结构以减小模具应力。结果 通过迭代仿真依次优化模具工作带长度、分流孔尺寸、阻流块高度等参数,最终型材出口流速差由25.07 mm/s降至2.72 mm/s,流速均方差由9.84 mm/s降至0.72 mm/s;通过迭代仿真优化焊合角度,最终模具最高应力由945 MPa降至863 MPa。采用基于有限元仿真优化结构的挤压模具成功制备了合格的铝合金型材样件,挤压试验结果与数值模拟结果吻合。结论 通过优化模具工作带长度、分流孔尺寸及阻流块高度,调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,能够有效解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压流速均匀性差的问题;通过优化模具焊合角度,能够显著降低模具局部应力集中。     

大型复合材料航空件固化成型模具技术研究与应用进展

固化成型模具是诱导热固性树脂基复合材料构件制造变形的关键因素之一。大型航空用复合材料构件整体化、批量化及高精度高性能发展趋势对固化用模具提出了更高的精度及寿命要求,推动了模具材料、设计及制造工艺方面的新发展,但目前相关研究尚缺乏系统梳理。因此,针对航空用大型复合材料构件对高精度模具的广泛需求,综述了模具对复合材料构件成型精度的影响和作用机制,固化用模具材料及其设计与制造技术现状。重点详述了在制造精度、效率及成本综合考虑下,从模具材料到制造工艺的发展。最后,对当前大型复合材料构件高精度模具在材料、设计及制造技术方面的发展现状进行了总结,并对未来主要研究方向提出了明确建议。     

论航空钣金模具数字化技术制造技术的发展

近年来,我国模具工业发展已经有了长足的进步,数字化技术已经被广泛的应用于航空航天等领域,但是我国数字化技术的普及还有待提高。因此,大力开展模具数字化制造技术的研究开发,是当前亟待解决的问题。本文在讨论了国内外航空钣金模具数字化现状进行分析后,对模具数字化设计制造体系结构进行了详细的探析。     

数字化设计与制造在压力容器中的应用

从产品市场竞争角度来看,我国是金属压力容器的生产大国,在近些年准入市场体制的刺激下,加工生产金属压力容器的企业规模也在迅速扩充,生产厂商众多。因此,如果这些厂商为了进一步提高市场竞争力,就必须将压力容器融入符合社会发展形势需求所需的现代数字化设计科技手段,以有效促进企业制造环境发生有力变革,使企业加工生产走向更为精细化与现代化的发展之路。基于此,本文主要以压力容器作为阐述研究对象,对其应用数字化设计与制造技术后的发展趋势等进行了必要探讨。     

山东大学塑性成形工艺与模具技术研究团队

山东大学塑性成形工艺与模具技术研究团队(以下简称研究团队)立足于国家重要需求,开展塑性成形理论、新工艺及其装备、模具技术等科学与工程应用技术研究,先后承担并完成了一系列国家、省部级及企业委托科研项目的研究任务,攻克了快速热循环注塑、微孔发泡注塑和大型铝合金型材挤压等技术难题,取得了多项创新性成果,其中近5年获得国家科技进步二等奖2项。快速热循环高光注塑成型技术及其成套工艺与模具技术实现了高品质外观塑件的短流程、无污染、低成本的注塑成型制造;研发了高性能铝合金材料成分调控及优质铸锭制备、挤压工艺/模具设计制造和铝型材后续处理工艺与装备等关键技术,研制生产了系列高性能大规格复杂截面铝合金型材,在高速列车、轻轨地铁、轻量化汽车、船舶、大型工程结构等领域获得广泛应用,有力促进了我国高速列车等领域的建设与发展。