基于DEFORM的热锻挤压模具结构优化

对空心工业铝材进行热锻挤压模具设计和3D造型,基于DEFORM软件对挤压过程进行数值模拟。模具设计时优化分流孔入口形状并提出金属流速判据。通过分析模拟结果,采用调整模具工作带长度的方法,改善挤压模出口流速的均匀性,保证了型材质量,有效减少模具开发周期和成本,达到试模、修模的快速响应。     

太阳花铝合金散热器挤压模结构及制造关键技术

通过典型的太阳花散热型材作为例子,介绍了这类型材断面的结构特征。提出了一种新的模具结构,这种结构与传统模具的主要不同在于,采用了模孔镶块以及将金属的焊合室设计在上模。介绍了模具结构参数的设计与选择方法,包括分流孔的数量与布置、分流孔之间的面积关系、焊合室的结构、工作带的选择及模孔的镶块结构等。介绍了模具制造的关键技术,主要体现在与普通模具不同的电火花和热处理加工方面。实践表明,采用新的模具结构和新的加工工艺,是有效的,是可以解决太阳花散热器型材的生产。     

一种保护式半空心铝型材分流模结构

半空心型材挤压模具的强度不足和不容易保证是生产中的一个难点。介绍了半空心型材的判定方法。通过实际例子,提出了一种保护式分流模结构,介绍了这种结构的设计原理,阐述了这种结构的各个参数选择的方法,包括分流孔的设计、应力间隙的选择、弹性变形的预补偿量、定位凸台的设计以及工作带的选择。并对新旧模具结构的使用结果进行了分析和对比。结果表明,保护式分流模结构具有明显的优势,更具有针对性,适用范围广,可以大大减小模具的正向受力,使模具寿命大大提高。同时,结构简单便于加工。     

空心铝型材分流模挤压的复合数值模拟

针对有限元模拟空心铝型材分流模挤压成形中的困难与局限性,通过有限体积法和有限元复合数值模拟法,对典型大挤压比空心型材的分流模挤压过程进行了模拟,详细研究了型材挤压成形过程中金属的流动规律及焊合过程,为分流模设计、优化提供了依据。采用数值模拟优化的结果进行了实验研究,成功地挤出了合格的空心铝型材。     

铝合金轴固定件热挤压成形的有限体积法模拟研究

由于变形剧烈，复杂铝型材挤压成形有限元模拟会因网格不断重划分而精度欠佳。文中基于可以有效避免网格重划分难题的有限体积法，对铝合金门轴固定产品的热挤压过程进行数值模拟，详细分析挤压成形中各个阶段金属流动情况以及应力、应变、温度、速度等场量的分布变化情况。棒料进人模口至完全流出工作带这段时间是型材挤压最为困难的阶段，材料在工作带处的应力、应变最大，温度最高，因而对模具工作带处造成的磨损也最为严重。进人到最终稳定挤压阶段时挤压方向金属流速计算值与理论挤出速度吻合很好。模拟结果表明所用有限体积法是有效的，可以为铝型材挤压的模具设计与工艺参数的选择提供理论指导。     

铝型材挤压成型数值模拟及优化设计

应用有限元法,通过对AA6063铝合金方管挤出过程进行数值模拟,优化了分流组合模的工作带,以模孔出口处型材挤出速度的流速均方差为目标,使模孔出口处型材挤出速度均匀;同时通过对影响型材焊合品质的3个重要工艺参数:挤压速度、模具预热温度和坯料预热温度进行正交试验,以焊合面上的压力大小作为评定型材焊合品质好坏的标准,获得了AA6063铝型材挤压的最佳工艺参数组合。     

基于ALE算法的空心薄壁铝型材模具结构优化

针对空心薄壁铝合金型材挤压成型后薄壁内凹缺陷进行了数值模拟分析,得到了其在稳态时不同方向上的金属流速分布及在焊合室内的金属压力分布状况。模拟结果表明:由于截面上不同部分之间产生了较大的流速差,且金属在不同方向上的流速不相同,从而导致了缺陷的存在。根据分析采用了增加阻流块的设计方案,以此达到阻碍金属流动,减小流速差的目的。经过仿真计算发现修改后的模具结构最终能获得合格的产品。     

薄壁空心铝型材挤压过程数值模拟及模具优化

挤压模具在铝型材挤压生产中起到至关重要的作用,直接影响挤压产品的质量.然而在实际生产中,挤压模具的设计更多依赖设计师的经验,模具设计质量难以保证,需要多次试模和修模.采用基于ALE算法的HyperXtrude软件针对某一复杂薄壁空心型材的挤压过程进行数值模拟,分析模具型腔内材料的流动规律及成形机理;根据初始模具设计的不足,提出在下模开设二级焊合室和增设阻流坎两种优化设计方案,有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题.在优化方案中,型材截面上的温度分布和应力分布更加均匀,焊缝质量相比初始模具设计有较大改善.利用数值方法可对模具结构进行优化,提出的开设二级焊合室和增设阻流坎的模具设计结构可为同类铝型材挤压模具设计提供指导.     

阻流块对薄壁空心铝型材挤压过程材料流速的影响

采用基于任意拉格朗日—欧拉(Arbitrary Largrang-Euler,ALE)算法的HyperXtrude软件模拟带有细小特征的薄壁空心铝型材挤压过程,以模孔出口处材料流速均方差作为衡量其均匀性的指标,通过设计一系列阻流块有效控制材料流速及型材变形。研究阻流块对流速均匀性的影响规律,提出阻流块设计的一般原则。结果表明,阻流块的截面形状对流速控制起着关键作用,应保证阻流块截面形状合理,再调整阻流块高度及其到模孔的距离,可有效控制材料流速及型材的变形,获得形状和尺寸符合要求的型材。在阻流块高度的一定范围内,增加其高度可增加型材整个截面上材料流速的均匀性,但阻流块的宽度对平衡材料流速作用不大。     

太阳能微波感应路灯集成控制器外盒挤压模具设计

根据太阳能微波感应路灯集成控制器外盖的结构特点,设计了一套分流组合模具,合理设计了分流孔及分流桥的结构,选择合适的挤压比和分流比,设计了适当的工作带高度,采用蝶形焊合室及二级焊合室,增强了焊合质量,运用三维软件设计了外盖分流组合模具。经加工制造,试模生产,型材质量满足了设计要求。     

发动机壳体热挤压成形模拟及模具设计

针对发动机壳体零件的特点,分析了其热挤压成形工艺,确定了挤压成形工艺参数,并利用数值模拟软件,分析了发动机壳体挤压成形时金属的流动规律和压力行程曲线,从而保证了挤压件的质量,为实际生产提供了理论基础,并以此为依据设计了一套热挤压模具。     

铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟

运用基于有限元法的模拟软件MSC.Marc对一复杂空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,在模拟过程中采用了一种既可以避免网格畸变和重划分,又能保证分析准确性的有限元模拟方法,研究了金属在模腔内的流动规律,利用出口质点轴向流速的SDV值定量的判定截面出口速度分布的均匀程度,揭示了金属的流动速度对产品形状及尺寸的影响,并将模拟仿真结果与试模结果进行比照分析,证明该方法可以成功地预测实际挤压过程中可能出现的潜在缺陷.     

基于Hyperxtrude的鼓风机空心叶轮热挤压成型研究

使用基于任意拉格朗日-欧拉方法的Hyperxtrude软件,对AA6063铝合金鼓风机空心叶轮的挤压成型过程进行稳态模拟,获取挤压过程中的速度分布以及温度分布。结果发现模具出口截面具有从叶轮顶部到叶轮根部阶梯型递减的速度分布趋势,这可能会引起叶轮根部产生内凹缺陷。为了改善空心叶轮型材质量,采用阶梯型递减的定径带,模具出口截面的最高最低速度差由1.301mm/s降到0.341mm/s。最后进行零件试制,获得了表面光滑、无明显缺陷的空心叶轮型材,为鼓风机空心叶轮的挤压成型提供理论指导。     

模孔偏置位置参数对型材挤压成形影响的数值研究

通过引进流速均方差作为评价塑形变形时金属流动速度不均衡性指标，来有效地控制型材挤压成形时金属流动的不均匀性。通过采用有限变形弹塑性有限元方法，对不同模孔偏置位置参数下型材挤压过程进行了数值模拟研究，获得了挤压力、流速均方差和型材件内部应力应变场随其变化的规律，为进一步实现型材挤压工艺参数优化提供了理论参考。     

一种典型内翅片工业散热器型材挤压模结构的改进

分析了一种典型内翅片工业散热器型材的结构工艺性。对传统的挤压模进行了分析,得出分流孔设计不合理是造成产品质量得不到保证的主要因素,提出了一种新的分流孔布置方案。介绍了这种新的方案中分流孔设计、金属的供应方式、导流孔与导流槽结构、下模焊合室与工作带、模芯工作带等参数。实践表明,新的方案是有效的。     

一种嵌入式半空心铝型材分流模结构

提出了一种针对半空心铝型材的嵌入式分流模结构。介绍了这种新的模具结构要素,描述了这种结构有关参数的选择,包括上模结构、分流孔设计、配合间隙的确定、下模模芯尺寸的确定以及焊合室与工作带的选择等。并对三种模具结构包括嵌入式分流模结构的使用结果进行了比较。结果表明,嵌入式分流模结构是有效的,是具有明显优势的,可以大大提高模具的寿命,是一种值得复制推广的模具结构。     

多腔壁板铝型材挤压过程数值模拟及模具优化

挤压模具在铝型材挤压生产中起着至关重要的作用,挤压模具设计的优劣直接影响挤压产品的质量。然而实际生产中,挤压模具的设计更多依赖传统设计经验,需要多次试模和修模,无法满足产品开发需求。以典型的多腔壁板铝型材为例,应用UG建立分流组合模几何模型,采用基于任意拉格朗日—欧拉(Arbitrary Largrang-Euler,ALE)算法的HyperXtrude软件对多腔壁板铝型材的挤压成形过程进行数值模拟,获得挤压过程中速度场、温度场、应力场及金属流动情况。针对初始模具设计的不足,提出多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲(开设引流槽、增设阻流块、优化工作带),有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题。利用数值模拟方法可以优化模具结构,提出的多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲对同类铝型材挤压模具结构设计具有一定的指导意义。     

铝型材挤压模工作带长度的设计方法

通过实验,研究了模孔位置对铝型材挤压时金属流速分布的影响。根据流速均等的观点提出了挤压模工作带形状设计公式,该公式已初步通过生产性验证。     

带筋薄壁圆管铝型材瞬态等速挤压过程计算

利用Gleeble热模拟试验机对5083不同温度、不同应变速率下的真应力应变曲线进行了测定。再对带筋管材模具进行结构优选,保证了型材出口流速的均匀。然后将挤压筒传热、模具水冷等温度等计算条件考虑进去,在2mm/s的挤速下,得到了瞬态挤压过程挤压力变化曲线和型材出口温度变化规律。     

悬臂铝合金型材伪分流挤压模具结构设计及其强度分析

铝型材挤压工艺和模具设计不仅需要保障挤出型材质量,还要保障模具强度和寿命,但对于大而长的悬臂铝合金型材,常规平模或导流模结构设计往往导致模具悬臂部位损坏,即使将模具相应部位加厚,也很难达到提高模具强度的要求。以某大悬臂铝型材为例,研究伪分流模具结构设计方法及长悬臂梁分解技术,对比分析常规模具设计与伪分流模具设计对型材挤压速度分布、温度分布、材料粒子运动轨迹等的影响规律,研究不同结构的模具强度。研究表明,采用伪分流模具不仅能够大幅度降低模具应力,而且通过材料流动优化可获得良好的材料流动规律和型材质量。总结给出伪分流结构的设计原则。