CPU散热片挤压过程的数值模拟及模具优化

采用刚粘塑性有限元法,利用Deform-3D有限元软件实现了铝合金CPU散热片导流模挤压过程的数值模拟。获得了挤压过程中材料的流动规律、挤压力、模具应力以及模具出口处流速的分布。通过数值模拟发现,型材出口流速很不均匀,远离型材中心的散热片齿部流速过慢。通过对导流模结构的调节,使得型材出口流速基本均匀,模具应力降低,提高了模具的使用寿命。模拟结果为导流模优化设计提供了依据。     

大宽厚比大尺寸空心铝型材的模具优化设计

大宽厚比大尺寸空心铝型材模具结构复杂,针对传统单纯依赖设计者的经验的模具设计方法周期长成本高的问题,提出采用任意拉格朗日欧拉算法的HyperXtrude软件对一种大宽厚比大尺寸空心铝型材初始模具的挤压过程进行了数值模拟,通过型材模具出口速度场和变形场的分析,提出了采用调整导流孔、增设阻流坎、开设引流槽的方法对金属的流动情况进行粗调,然后通过调整工作带长度的方法对金属流速进行细调的模具优化方法,使金属在模具内的流动更加均匀顺畅,型材的截面出口速度更加均匀,变形量显著减小。对比了模具优化前后的型材出口的温度场和应力场,发现优化后型材出口温度和应力有所减小,且分布更加均匀。按照仿真模具和工艺参数在90 MN挤压机上进行验证,结果基本和仿真效果一致,型材的质量符合要求。     

长悬臂类空心铝型材挤压过程数值模拟及模具结构优化

以典型的长悬臂类空心铝型材为例,采用CAE软件模拟其挤压过程。分析挤压稳定阶段下的分流孔入口、出口和型材出口截面金属流速分布差异,对分流孔、焊合室设计和模孔工作带高度分布进行改进,最终使型材出口截面金属流速差从101.57 mm·s-1大幅度降至14.50 mm·s-1,有效消除了初始方案中模具结构设计的不合理部分,有利于获得高精度的型材外观尺寸,为下一步优化工艺参数创造良好条件。通过分析挤出型材料头的变形情况发现数值模拟结果与生产试模结果大体吻合,从而证明了分析CAE软件仿真结果提出的2次优化方案可为该类铝型材挤压模具结构设计提供参考。     

复杂空心铝型材的挤压缺陷仿真分析及材料在分流模中的流动行为优化（英文）

为了解决复杂空心铝型材在挤压试验中出现的截面内凹缺陷,基于Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)算法,利用HyperXtrude软件平台建立型材在多孔分流挤压模具挤压过程中的三维稳态有限元模型。定量分析型材挤压出口不同方向的金属流速及焊合室内不同高度的压力分布。为实现出模口型材横截面材料流速的均匀性,采用增加阻流块方法对模具结构进行优化。优化后进行挤压试验,型材底面Y方向的最大位移由1.1mm减小到0.15 mm,内凹缺陷得到显著改善。研究方法为复杂空心铝型材分流模挤压缺陷的改善和材料流动行为的优化提供理论指导。     

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。     

新能源汽车电池架空心铝型材挤压模设计

针对新能源汽车电池架空心铝型材,设计分流挤压模,结合有限元模拟技术获得铝型材挤压过程中铝合金的流动速度分布情况。分析模拟得到的数据,针对铝合金挤出速度的不均匀性,对模具的芯模结构提出改进方案,改进后的模拟结果显示型材出口处金属流速均匀,试模试验与有限元模拟结果相符,为相关型材的模具结构设计和改进提供了指导。     

分流组合模的数值分析及优化设计

文章针对实际生产中铝型材热挤压模具的失效问题进行数值模拟。通过模拟结果的分析,找到模具产生裂纹的主要原因是应力集中。对模具的分流比和焊合角进行优化并再次模拟,发现分流模的最大应力大大降低。校核模具优化后的强度,得出了合理的模具结构参数。     

复杂多腔铝型材挤压过程数值模拟与模具设计优化的实践应用

针对某复杂多腔铝型材,基于塑性成型理论设计挤压工艺与模具结构,并利用数值模拟技术分析验证方案的可行性。根据模拟结果,优化设计模具桥位、分流孔,合理设置阻流块以平衡挤出型材截面各部分的速度均匀性,经过多次改进,型材截面上的速度差值由76.4 mm/s降至30.8 mm/s,降低了59.7%。实践应用结果表明:数值模拟与试模试验相符,根据改进方案优化模具结构可以缩短模具设计和制造周期,减少试模次数,降低新产品开发成本,提高铝型材生产的经济效益。     

空心铝型材蝶形模设计与挤压过程有限元数值模拟研究

针对空心铝型材挤压件,采用传统分流组合模具和蝶形模2种设计方案,分别建立三维设计模型,结合常规等速挤压工艺参数,使用有限元数值分析软件Hyper Xtrude分别对2副模具的型材挤压过程进行有限元数值仿真模拟,同时运用软件的优化设计功能对2副模具的工作带分别进行优化设计。分析、比较铝合金金属在模具型腔内流动变形的形态、压力、速度以及模具结构内部应力、弹性变形等参数。结果表明:采用蝶形模挤压成形空心型材时,金属的流动及变形较传统模具挤压时更均匀,分流桥上端流动死区减小,挤压压力曲线平稳,模具的等效应力分布更均匀,延长了模具的使用寿命,提高了生产效率和合格率、降低了生产成本,提高了经济效益。     

扁长型铝型材挤压稳态模拟及模具改进

以扁长型铝型材为研究对象,运用Hyper Xtrude有限元软件对其挤压过程进行稳态模拟,获得了金属流动的速度场和变形场。分析了挤压过程中型材出口处金属流速不均匀、型材变形较大的原因并改进初始模具结构。在下模具中,对应于型材壁厚较大的区域增加阻流块,降低了型材流速较快部位的流动速度,使得整体的金属流速更为均匀;通过调整分流孔大小平衡了型材各个部分的供料情况,有效解决了挤压过程中金属分布不均匀的问题。改进后的模具模拟结果符合实际生产要求,流速均方差减少了70.2%。     

半空心铝型材保护导流式分流模结构

介绍了半空心铝型材挤压模的研究现状,分析了针对半空心铝型材的5种模具结构,包括整体式平模、镶嵌式分流模、遮盖式分流模、吊挂式分流模和切割式分流模。提出了一种新的半空心铝型材挤压的保护导流式分流模具结构,结合具体实例,介绍了这种保护导流式挤压模结构,详细分析了这种结构的组成和参数选择,主要包括分流孔的设计、挤压机能力的选择、分流桥的结构、应力间隙和工作带的选择,并给出了模具强度校核方法。根据挤压结果,与传统平面模、切割式分流模进行了对比。结果表明,这种新型模具结构简单、便于加工,可显著提高模具强度和寿命。     

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。     

椭圆形类铝型材挤压模优化设计

根据生产实际中存在的问题,以调节挤压型材金属流速和流量为目标,应用有限元模拟技术,对椭圆形铝型材挤压模分流桥部位结构进行了优化,在降低挤压力、提高模具强度、平衡金属流速等方面都取得了显著效果,该方法对铝型材挤压模设计具有重要的指导意义。     

基于HyperXtrude的铝型材挤压模结构优化

利用HyperXtrude软件按照实际生产工艺进行仿真模拟,研究挤压模受力状态,通过球形卸压和拱形沉桥2种结构对方管铝型材挤压模结构进行优化。结果表明:球形卸压结构降低了挤压过程中金属的变形抗力,使金属流动更均匀;而拱形沉桥使模具受力更均匀,使分流桥能承受更大的弯矩,从而改善了模具分流桥危险部分受力情况。模具结构优化后,可提高模具的使用寿命及型材的产量。     

半空心铝型材挤压模的设计

半空心铝型材是很常见的铝材,这些型材的挤压模具的主要问题是模具强度不够。分别介绍了为保证半空心型材挤压模具的强度而设计的几种模具结构,它们是一体式整体平面模、遮盖式分流模、遮盖式导流模、碰穿式分流模与整体式分流模。在生产实践中,可以根据半空心型材的结构特点与质量要求来选择与之相适应的模具结构。     

TC4钛合金T形薄壁型材挤压模具设计及优化

挤压模具的合理设计在钛合金挤压型材的生产中起着关键作用。使用有限元软件对TC4钛合金T形薄壁型材挤压过程进行了数值模拟。采用单因素法和正交实验法对不同结构参数进行了模拟组合，以出口标准速度场偏差SDV值作为参考依据，研究了入口圆角、模孔位置以及导流槽形状对挤压后金属成形效果的影响，并分析了挤压过程中金属的流动规律。研究结果表明：在挤压工艺条件不变的情况下，调整模具入口圆角和模孔型心与模具圆心的距离，能够获得形状较好的型材；调整导流槽形状可进一步优化模具，使金属流出模孔的速度更均匀。     

铝型材挤压分流组合模有限元分析与计算

用有限元法对生产建筑用中空方管铝型材的分流组合模的上模进行了计算与分析,结果表明：该模具的应力集中现象特别明显,应力分布极其不均,这无疑将严重影响模具的承载能力与使用寿命。为此,通过改变分流孔的形状和大小,设计了１副新的分流组合模。通过有限元计算,得到了改进后模具的等效应力分布图,使模具的应力分布非常均匀,应力集中明显减小     

铝型材宽展挤压数值模拟及模具参数优化

在Deform-3D分析软件平台上,以卷帘门三扇门片为例,采用有限元法对铝型材宽展挤压过程进行了数值模拟,分析了铝型材宽展挤压金属流动过程及变形规律。通过对不同导流孔尺寸宽展挤压模拟结果进行对比分析,得出导流孔中段宽度L取值为19 mm时,金属流出模孔流速均匀,能够实现平稳挤压。根据数值模拟结果设计出的宽展模具能够顺利挤出合格的型材,说明有限元数值模拟能够为宽展模具设计提供有力的技术支持。     

铝型材遮盖式挤压模的设计

半空心型材是很常见的铝型材。挤压半空心铝型材的模具要解决模具强度问题。通过实际例子,介绍了一种遮盖式挤压模的设计。在设计过程中,可以根据型材的特点,选择遮盖式分流模或遮盖式导流模结构。对这两种结构的设计要点作了详细的分析,目的在于向同行推广使用这种模具。     

复杂截面空心铝型材挤压过程数值模拟

以某建筑用复杂截面空心铝型材为研究对象,进行连续挤压成形模设计。利用仿真模拟技术获得挤压过程中金属的流动变形情况,根据分析结果,提出了改进工作带及分流孔形状尺寸的方案。模具结构经过改进后,型材出口处金属流速均匀,数值模拟与试模结果吻合,为模具设计提供了理论指导,减少了试模成本。