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采用有限体积法,对异形空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,得到了挤压过程中材料流动速度场、应力场、应变场、温度场和挤压力的分布规律。以数值模拟结果为依据,针对模具设计存在的问题提出了解决方案,并通过分析得到了模具的最佳设计方案。结果表明:对于薄壁、结构复杂的异型空心型材,挤压模具设计的关键是合理地分配金属流量和平衡金属的流动速度。 相似文献
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有限体积法模拟铝型材挤压成形过程 总被引:27,自引:6,他引:21
研究了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论和关键技术,得到了适用于塑性成形的有限体积控制方程,给出了模拟过程中有限体积网格体系的建立、成形过程中金属流动的跟踪描述和时间增量步长的确定等技术处理方法。然后采用该数值模拟方法,对铝合金门窗型材的挤压成形过程进行了仿真。详细地分析了该零件在挤压成形过程中金属的流动情况,给出了成形各阶段等效应变、温度和速度等物理场量的分布情况以及整个成形过程中模具载荷/行程曲线的变化情况。研究结果证明有限体积法是一种行之有效的铝型材挤压数值模拟方法,它可以为铝型材新产品的开发设计提供理论指导。 相似文献
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基于非正交结构网格有限体积法的铝型材挤压过程数值模拟关键技术 总被引:1,自引:0,他引:1
文章基于非正交结构网格,建立了大变形铝型材非稳态挤压过程有限体积法数值模拟的数学模型。给出了非正交结构网格上有限体积法的基本控制方程,研究了非正交网格上有限体积法模拟铝型材挤压过程的关键技术。将流体体积法(VOF)应用于三维非正交网格来捕捉材料流动前沿,采用塑性剪切模型施加了摩擦边界,结合本构方程和粘度迭代,开发了铝型材挤压过程数值模拟程序。针对一大挤压比的典型薄壁铝型材挤压过程进行了数值模拟,得出了速度场、等效应力、等效应变速率等。将模拟结果与有限元软件DEFORM-3D的模拟结果进行对比,验证了该文所建立数学模型的可行性和正确性。 相似文献
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应用Hyper Xtrude软件对ZK60镁合金空心型材的挤压成形过程进行了有限元数值模拟研究,分别得到了型材在稳态挤压下的温度场、速度场、应变场和位移场,分析了金属流动情况、焊合室入口和出口处的压力。通过不同挤压速度下的稳态模拟分析,确定了合适的型材挤压速度为10 mm·s-1。在挤压温度为350℃和挤压速度为10 mm·s-1条件下进行实验验证,得到了形状外观均合格的产品。对比分析发现,模拟结果与实验结果的型材断面宏观组织形貌具有一致性,证明了应用Hyper Xtrude软件可以有效预测镁合金型材成形过程中的金属流动和焊合情况。 相似文献
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异形铝型材挤压模具优化设计 总被引:3,自引:3,他引:0
采用有限体积法,对异形空心铝合金型材挤压过程进行了数值模拟,获得了挤压过程中材料流动速度场、应力场、应变场和挤压力等的变化规律,设计出了合理的模具.在此基础上,选取焊合室深度、焊合角以及工作带长度为因素,设计了三因素三个水平的正交试验方案,对试验方案进行了模拟虚拟试验,确定了最优水平组合,优化了模具结构. 相似文献
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针对铝合金型材挤压过程中金属流动的均匀性问题,提出了一种铝型材挤压模工作带长度的优化设计方法,该法以有限体积法数值模拟技术为基础,以获得均匀流动为目标进行工作带长度的迭代计算。经实际算例模拟验证,优化方法可行,结果有效。 相似文献
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工艺参数对铝型材挤压变形规律的影响 总被引:9,自引:0,他引:9
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。 相似文献
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基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(I) 总被引:1,自引:0,他引:1
采用有限变形弹塑性有限元方法 ,以型材挤压过程的有限元模拟为基础 ,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响 ,获得了型材挤压过程的一般变形规律。 相似文献
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基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(Ⅰ) 总被引:2,自引:1,他引:1
采用有限变形弹塑性有限元方法,以型材挤压过程的有限元模拟为基础,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响,获得了型材挤压过程的一般变形规律。 相似文献
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角铝型材挤压过程的数值模拟 总被引:17,自引:7,他引:10
采用大变形弹塑性有限元理论,对角铝型材挤压过程进行了数值模拟,分析了型材挤压过程中各阶段的网络畸变情况,给出了挤压变形时的流速、应变和应力分布,揭示了造成异型型材挤压时出现扭拧、波浪和弯曲等缺陷的重要原因是变形体内存在一个涡流场,模拟结果为正确地设计型材挤压模具和工艺参数的选择提供了可靠依据。 相似文献
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在Simufact9.0软件平台上,采用基于Euler网格描述的有限体积法,对蝶形模具非稳态挤压过程进行数值模拟,并与传统模具进行对比.数值模拟结果表明:当采用蝶形模具挤压方型管材时,金属的流动及变形较传统模具挤压时的更加均匀,分流桥上端及焊合室的死区减小;挤压力曲线平稳,没有明显的突变,突破分流孔的挤压力较传统模的降低约72.2%,最大挤压力降低约17.3%;模具的等效应力分布更加均匀,最大等效应力降低约11.2%,模具的使用寿命提高,且分流桥的弹性变形减小,模芯的稳定性提高. 相似文献
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针对传统有限元法进行冷挤压成形模拟时出现的网格畸变问题,开展基于物质点法冷挤压成形过程的数值模拟研究。通过建立冷挤压成形过程物质点法仿真模型和编制程序,分别对锥模和平模两种情况下的冷挤压成形过程进行模拟研究,得到其变形规律,并与实验和有限元方法计算结果进行比较。通过锥模冷挤压成形过程的数值模拟,得到不同挤压量下挤压件形状和挤压件高度值,与实验结果吻合较好,最大误差为0.52%。通过平模冷挤压成形过程的数值模拟,得到不同挤压量下挤压件的变形规律,当压下量较大时,物质点法能较好地实现冷挤压成形过程的数值模拟,而有限元法出现了网格畸变。研究结果表明,物质点法模拟冷挤压成形过程是可行的,能够有效地消除网格畸变。 相似文献
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等径侧向挤压变形均匀程度的有限元分析 总被引:9,自引:1,他引:8
等径侧向挤压是实现材料纯剪切变形的有效方法, 通过循环挤压可实现塑性大变形的S型等径侧向挤压被应用于制备细晶材料. 利用刚塑性有限元法分析了摩擦对挤压件变形均匀程度的影响, 以不同摩擦因子与不同侧向角的组合为分析对象, 摩擦因子取值范围为0.1~1.0, 侧向角取值范围为10°~90°. 分析结果表明, 摩擦因子越大, 塑性变形越不均匀. 定义了反映挤压件变形均匀程度的变形均匀系数, 根据计算结果建立了挤压件变形均匀系数与摩擦因子的关系曲线, 曲线可作为制订等径侧向挤压工艺参数的依据. 相似文献
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1 INTRODUCTIONIntheextrusionofsectionswithflat faceddies ,astheseriousfrictiononthematerial/toolinterfaceandthebigdifferenceingeometrybetweentheex trudedsectionandthebillet ,non uniformmetalflowoccursinthedeformationzone .Thismayresult,de pendingonthecompl… 相似文献