铝型材挤压数值模拟的研究进展

介绍了铝型材挤压工艺数值模拟的各种方法，通过数值模拟可以分析挤压型材的速度、形状、温度和微观组织等。分析了挤压模拟的有限元方法，即基于Euler描述的流体力学求解方法、基于Lagrange描述的固体力学求解方法和集这种两种方法优点于一身的ALE方法，并介绍利用这些方法对型材挤压工艺的模拟例子，分析了挤压工艺模拟中的难点和今后的发展趋势。     

铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计

应用UGNX建立了平面分流组合模的几何模型,利用有限元软件DEFORM-3D对挤压过程进行有限元模拟,研究了挤压铝合金空心型材时金属的流动情况。模拟结果表明,即便是对称性较好的铝合金窗用光企型材（有一个对称轴）模具,按照常规的设计方法也很难避免金属的流速不均问题,影响型材的成型度。对于绝大多数空心型材来说,其断面往往都是不对称的,仅依靠设计者的经验和判断设计模具是很难避免金属流速不均问题的。而采用有限元模拟的方法,则可以及时发现设计中存在的不足,并通过修改设计方案,达到满意的效果,为设计模具提供科学的依据。     

挤压模具使用寿命的主要影响因素

根据多年来从事铝合金挤压模具的设计、制造及型材生产的实践经验,并借鉴国内同行业先进的科学化管理模式,在分析铝合金挤压模具失效原因的基础上,论述了挤压模具寿命的主要影响因素在于模具的设计、选材、制造、使用、维修与模具的科学化管理这一全过程中,模具的使用寿命是一个综合质量问题,应作为系统工程来分析与管理,进而提出了提高模具使用寿命的主要途径及方法。     

粉末挤压成型的有限元数值模拟

基于金属粉末材料的塑性变形理论和体积可压缩的刚塑性有限元理论，导出了适合于分析金属粉末材料挤压成型的有限元公式；并详细分析了粉体塑性成型的有限元关键技术以及讨论了相应的处理方法。     

基于数值模拟的粉末冶金TiAl合金叶片模锻工艺研究

采用Deform-3D有限元软件对粉末冶金Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W(摩尔分数,%)合金叶片的模锻工艺进行数值模拟研究,分析预热温度和上模速度对TiAl合金叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布以及上模载荷的影响。结果表明,随预热温度升高和上模速度减小,叶片锻件的等效应变场和等效应力场分布更均匀,有利于提高叶片组织的均匀性。随着模锻过程的进行,由于TiAl合金加工硬化以及锻坯与模具间的摩擦增大,导致上模载荷不断增大,而预热温度升高和上模速度减小均使上模载荷显著降低。粉末冶金TiAl合金叶片模锻变形的最佳工艺参数为预热温度1200℃、上模速度0.5 mm/s。     

挤压工艺参数对挤压过程影响规律的仿真模拟研究

研究对象是某6063工业铝型材,将建立好的三维模型导入到有限元Altair Hyperxtrude分析软件进行仿真模拟,通过改变型材挤压工艺参数（挤压比、棒料预热温度、模具预热温度、挤压筒预热温度、挤压速度）,研究其对金属流动的规律,基于直交表Taguchi方法分析各挤压工艺参数对型材截面速度分布和挤压力的影响规律.结果表明:对于型材截面流动均匀程度指标参数,最佳挤压参数为挤压棒料外径205 mm、挤压垫速度3.2 mm/s、棒料预先加热温度480 ℃、挤压模具预先加热温度470 ℃、挤压筒预先加热温度440 ℃;对于挤压力指标参数,棒料外径200 mm、挤压垫速度1.4 mm/s、棒料预先加热温度490 ℃,挤压模具预先加热温度480 ℃、挤压筒预先加热温度460 ℃.      

铝型材宽展挤压过程的数值模拟及模具结构优化

采用刚粘塑性有限元法,在Deform-3D有限元商业软件上成功实现了导流宽展铝型材挤压过程的三维数值模拟,获得了挤压过程中材料的流动规律、应力场、应变场和温度场的分布,以及模具出口处金属流速的分布情况。通过数值模拟发现型材出口流速不均匀,造成端面不齐,对此提出了模具修改方案,通过调节模具工作带的长度,实现了型材挤压出口流速均匀的目的,从而保障了型材的产品质量。模拟结果为模具的优化设计及工艺参数的选取提供了理论依据。     

铝合金半固态挤压扩展成形过程三维数值模拟

以半固态挤压扩展成形A2017铝合金扁型材为研究对象,采用有限元方法对半固态挤压扩展成形过程热流耦合场进行三维数值模拟,建立了热流耦合数学模型,确定了计算模型的边界条件以及所研究合金的热物性参数,获得了不同工艺参数和模具设计参数下合金动态凝固过程的温度场和速度场,特别是模具设计参数对模腔内合金流动规律的影响,从而为合理设计成形模具,调整成形工艺,提高制品质量找到依据．     

CONFORM连续挤压技术及数值模拟的发展

通过对有关文献的综述介绍了CONFORM连续挤压技术的原理和特点,有限元方法的发展,重点介绍了有限元方法在塑性成型中的的应用和连续挤压的数值模拟.     

基于QForm-extrusion下的挤压模具模拟分析及结构优化

铝挤压过程中对于模具能否挤压出合格的型材,主要影响因素是型材截面各部分在稳定挤压过程中的流速,本文重点研究分析流速场,采用目前国内外专业用于挤压模具仿真软件QForm-extrusion,对挤压模具进行模拟分析和验证,观察铝合金在模具的流动情况,能够提前发现模具设计中的缺陷,从而优化模具设计方案.本文的研究方法大大缩短...     

热等静压成形2A12铝合金粉末的数值模拟研究

采用热等静压(HIP)技术成形复杂结构的2A12铝合金粉末零件,基于MSC.MARC软件的Shima模型,使用2A12铝合金材料参数实现成形过程的数值模拟。模拟结果表明,特征结构狭缝处粉末体的相对密度呈现梯度分布,侧面的粉末体相对密度分布均匀;石墨模具基本没有变形。实验结果表明,石墨和铝粉末发生了界面反应,型腔内壁存在凹坑和凸起缺陷;粉末试样的规定塑性延伸强度和抗拉强度分别为179 MPa和316 MPa;断口形貌显示试样断裂起源于粉末界面连接处,由金相显微照片分析材料已经完全致密。     

挤压工艺参数对喷射沉积AlFeVSi合金棒材组织性能的影响

采用雾化粉末-冷等静压工艺和喷射沉积工艺制备快凝AlFeVSi合金坯料,通过透射电镜、扫描电镜、拉伸力学性能测试等手段研究挤压温度、挤压变形系数以及加热时间等工艺参数对喷射沉积AlFeVSi合金组织性能的影响。选择合适的工艺参数,挤压制备了喷射沉积AlFeVSi合金棒材,并以快凝雾化粉末AlFeVSi合金挤压棒材为参考对象,对比分析了喷射沉积AlFeVSi合金棒材室温、高温拉伸力学性能。结果表明,挤压温度不宜高于500℃,否则棒材强度和塑性则会因有粗大块状θ-Al13Fe4相出现而急剧下降。喷射沉积AlFeVSi合金挤压棒材的抗拉强度和伸长率均随挤压变形系数增大而单调提高,当挤压比λ大于16后,抗拉强度和伸长率趋于稳定。选择合适的工艺参数(挤压温度480℃,加热时间3h,挤压比25),可以制备室温、高温力学性能良好的喷射沉积AlFeVSi合金挤压棒材。     

感光鼓用铝管挤压温度场数值模拟与研究

本文使用基于有限体积法的MSC.Superforge软件对感光鼓用铝管挤压过程进行了数值模拟,使用欧拉法表征了挤压过程中金属的温度场。研究了在不同预热温度下坯料的挤压温度分布情况;研究了坯料温度从非稳态到稳态的转变过程,得出了金属在挤压筒与分流组合模焊合室内部的温度变化规律。研究表明在铝管挤压时,由于存在大量变形热和摩擦热而使坯料温度升高;同一预热温度的坯料各部位的温升不相同;不同预热温度的坯料温升也不相同;在其它条件不变的情况下,预热温度越高则坯料温升幅度越小。     

纤维增强铝合金复合材料凝固偏析的数值模拟

根据凝固过程中的守恒原理,建立了铝合金复合材料凝固过程的数学模型.根据所建立的模型对Al2O3f/Al 4 5Cu复合材料进行数值模拟,模拟结果表明:Al2O3短纤维周围有低熔点物质及溶质富集;随冷却速度增大,复合材料基体偏析加剧;随复合材料中纤维体积分数增大,基体中偏析减小.     

原位合成制备AlN弥散强化2024铝合金的研究

通过在氮气气氛下部分氮化Al-Mg-Cu合金压坯,再进行烧结和热挤压致密化的新工艺制备了Al N弥散强化2024铝合金。对Al N弥散强化2024铝合金的微观组织和力学性能进行了初步研究。透射电镜和X射线衍射表明,Al-Mg-Cu合金压坯经过氮化后生成了Al N颗粒。这种合金经过热挤压和热处理后表现出优异的力学性能。含有7.95%(体积分数)Al N弥散强化的2024铝合金经过挤压后并热处理的抗拉强度和屈服强度分别达到665 MPa和553 MPa。     

镍基合金热挤压工艺参数的影响规律分析

根据镍基合金Incoloy028的数学模型,利用Deform-2D有限元软件模拟计算了合金的热挤压过程,系统分析了热挤压工艺参数对合金组织的影响规律。结果表明,管坯预热温度、挤压速度和挤压比是Incoloy028合金管材热挤压过程中最主要工艺参数,为获得最优的热挤压组织,最佳的热挤压工艺参数是坯料预热温度为1140~1180℃,挤压速度为200mm/s,挤压比为15.63。     

车用铜铝合金发动机轴承尺寸测量标准分析

现代化工业生产对于车内零部件产品的要求逐步提高的大形势下,针对质量管控中传统尺寸测量标准分析方法存在精度低的缺陷,提出了一种车用铜铝合金发动机轴承尺寸测量标准分析方法的设计。通过提取滤波处理后轴承尺寸标准数据集,采用三点均匀测量的方式,计算轴承边缘标准尺寸允许误差,选择轴承中心检测方法,修正轴承尺寸测量标定范围,修正轴承尺寸测量标定范围。设计对比实验,验证提出方法在实际应用中,降低了测量误差,提高了监测工作效率,有力支持了质量检验工作。     

搅拌摩擦加工参数对5083铝合金组织性能的影响

采用搅拌摩擦加工方法对不同焊接参数下的退火态5083铝合金的组织和性能进行研究.通过显微硬度实验研究了硬度在前进侧和后退侧以及加工区上下部分的分布规律;通过金相观察研究了加工区表面带状纹理和腐蚀后观察到的弧纹之间的关系.对母材和加工区用扫描电镜观察了析出相的形貌、尺寸及分布规律.结果表明:高硬度区宽度随着轴肩直径的增大而增大,随着转速和焊速之比(ω/ν)的增加而增大,硬度在前进侧(AS)和后退侧(RS)的分布是不均匀的;从母材到加工区硬度逐渐上升,RS侧的上升速度约为AS侧的一半.