基于试验设计和响应曲面法的大型带筋薄壁铝型材挤压工艺优化北大核心CSCD

以某大型带筋薄壁铝型材为研究对象,基于BBD试验设计、响应曲面法以及有限元模拟仿真,建立了工作带出口处型材截面流速均方差、最大挤压力与设计变量的响应函数关系,开展了穿孔针挤压成形工艺优化。研究结果表明:挤压速度是影响大型带筋薄壁铝型材穿孔针挤压成形材料流速的均匀性和挤压力大小的最显著因素。挤压成形工艺优化后,最优坯料温度为509.2℃、最优模具温度为506.1℃、最优挤压筒温度为518.8℃、最优挤压速度为0.2 mm·s^(-1),所对应的铝型材流速范围为5.393~8.910 mm·s^(-1)、温度范围为509.1~510.3℃、最大挤压力为119.4 MN,获得了理想的材料流速与温度分布均匀性,型材圆筒部分和筋部组织均匀,晶粒大小形貌相近,并显著降低了挤压力,满足了实际生产需求。     

轨道车辆用超宽幅薄壁铝型材挤压过程数值模拟及模具优化

以轨道车辆用某扁宽、薄壁、弧形的大型铝合金型材为研究对象,基于HyperXtrude专业铝型材挤压成型有限元分析平台,采用拉格朗日-欧拉(ALE)算法,对其稳态挤压成型过程进行数值模拟。结果表明,采用初始模具挤压时,型材出口处的金属流速不均匀。通过增设阻流坎和扩大供料容积,多次优化模具结构后,型材出口处金属流速均匀。数值模拟结果与生产试模结果吻合,数值模拟结果可以为大型复杂截面铝型材挤压模具结构设计和优化提供指导。     

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。     

车辆大型铝合金型材工艺研究与开发

大型扁宽薄壁铝合金型材是实现轨道车辆高速化和轻量化的主要途径和关键材料,生产难度极大,本项目立项之前,我国尚属空白。由西南铝业(集团)有限责任公司进行的车辆大型铝合金型材工艺研究与开发项目的主要内容及特点有:1.系统研究了大型铝型材合金成分与组织和性能的定量关系,     

基于HyperXtrude的轨道交通铝型材挤压模具仿真模拟

以轨道车辆用某一扁宽、薄壁、空心、弧形大型铝合金型材为研究对象,根据该型材特点制定模具设计方案,采用基于ALE算法的Hyper Xtrude挤压模拟分析软件对模具挤压过程进行模拟,将数值模拟结果与实际挤压结果进行对比,发现数值模拟结果与生产试模结果吻合。得出的数值模拟结果可以为大型复杂截面铝型材挤压模具结构设计和优化提供指导。     

薄壁空心铝型材挤压过程数值模拟分析与模具结构改进

以某薄壁空心铝型材为研究对象,利用塑性成型理论设计挤压工艺和模具结构,运用数值模拟技术对型材的成型过程以及出口速度、温度分布进行模拟分析;根据数值模拟分析结果对模具结构进行改进,最终数值模拟与试模试验吻合,节省了铝型材材料、缩短了模具的设计研发生产周期,减少了试模次数,提高了生产效率和成品率。     

多边形铝型材挤压数值模拟与模具优化设计

以多边形铝型材为研究对象,采用HyperXtrude有限元对其进行挤压成型过程的数值模拟分析。结果表明,初始模具结构中材料流速不均匀,型材变形与模具应力均较大。通过改变焊合室的级数和调整工作带长度等措施,有效解决了挤压过程中材料分布不均匀的问题,同时降低了模具应力,提高了模具寿命。     

铝型材悬臂类模具挤压成形数值分析与研究

基于HyperXtrude铝型材模具热挤压仿真系统,以简单U形悬臂模为例,对比研究了不带导流和带导流两种不同铝型材悬臂类挤压模具结构在稳态挤压过程中的型材流速、型材质量、模具强度等方面所存在的普遍规律,获得了与实际一致的结果。     

工艺参数对铝型材挤压变形规律的影响

通过引进一个反映金属流速不均衡性的参数———流速均方差 ,有效地控制型材挤压成形时金属流动的不均匀性。采用有限变形弹塑性有限元方法 ,对不同挤压参数 (挤压比、摩擦因子 )下铝型材挤压过程进行了数值模拟研究 ,获得了挤压压力、流速均方差和型材件内部应力应变场随挤压参数变化的规律 ,为铝型材挤压工艺参数优化提供了理论参考。     

铝合金大型复杂薄壁壳体旋压研究进展

大型复杂薄壁壳体是航空航天等高技术产业迅速发展的迫切需求,带横向内筋大型复杂薄壁壳体是其中的典型代表。然而,带横向内筋大型复杂薄壁壳体多道次复合旋压却是一个多因素耦合作用下的复杂塑性成形过程。作者采用数值模拟和实验相结合的方法,以铝合金带横向内筋大型复杂薄壁壳体为代表,建立大型复杂薄壁壳体复合旋压全过程仿真平台与模型,研究不同条件下大型复杂薄壁壳体复合旋压及其特征结构旋压过程中的不均匀塑性变形行为和成形缺陷的形成机理。揭示不同塑性变形行为对工件内筋质量的影响规律,获得对不同塑性变形行为有决定性影响的因素,确定合理的毛坯、工艺和旋轮参数的选择准则。研究结果对发展大型复杂薄壁壳体精确成形技术具有重要的理论意义和实际应用价值。