AM30 porthole die extrusions—A comparison with circular seamless extruded tubes

One of the prospective applications of wrought AM30 magnesium alloy is in the form of hollow circular extrusions. They can either be fabricated by employing a conventional conical die and mandrel that produce seamless extrudates, or by using a porthole die employing a welding chamber technique. The latter has become popular due to several advantages and has been adopted commercially for aluminium and magnesium alloy extrusions. In the present investigation, cast billets of AM30 magnesium alloy were extruded under similar conditions, using two different dies, i.e., a conventional conical die and a commercially used porthole die. The extruded circular tubes produced by the two methods were characterized for their microstructure as well as physical and mechanical properties. The tubes fabricated using porthole die showed significant refinement in microstructure with improved mechanical properties, outside the seam-joint portion, compared to the tubes fabricated using conical die. The extrusion loads using porthole die, were, however, higher compared to the conventional method. Processing issues, structure and properties of magnesium extrusions, produced by the two methods, are discussed in details in this paper.     

分流模挤压焊合区域的氧化物分布及焊合组织分析(英文)

利用有限元分析、扫描电子显微镜及金相实验研究分流模的锭接锭挤压条件下,型材纵、横向焊合区域的氧化物分布及焊缝微观组织。结果表明:氧化物仅存在于型材基体与横向焊合区域结合面;纵向焊缝表现为深色条纹状组织,包含在强剪切变形及高温条件下形成的粗大再结晶晶粒中;横向焊缝组织表现为晶粒度略小的等轴再结晶晶粒。     

基于FEM的铝型材分流焊合挤压过程数值模拟

铝型材的分流焊合挤压相对于其它传统的挤压方法,在生产中空型的管类型材时具有非常大的优势.本文基于FEM方法,利用DEORM-3D对薄壁铝合金圆管型材进行了从分流-焊合-挤出成形的全过程模拟.得到了挤压过程中的网格变形图和行程载荷曲线.同时针对分流模变形抗力大的特点,进行了模具的受力变形分析,对挤压过程中模具可能出现的失效进行预测.模具应力分析结果表明,分流孔及其模芯处变形量大,应力集中明显,容易磨损,设计模具时应重点考虑这些部分,以提高模具寿命.其模拟结果为模具设计和工艺参数选择提供理论依据.     

FEM simulation of aluminum extrusion process in porthole die with pockets

In order to investigate the effects of pockets in the porthole die on the metal flow, temperature at the die bearing exit and the extrusion load were contrasted with the traditional die design without the pockets in the lower die. Two different multi-hole porthole dies with and without pockets in lower die were designed. And the extrusion process was simulated based on the commercial software DEFORM-3D. The simulation results show that the pockets could be used to effectively adjust the metal flow and especially benefit to the metal flow under the legs. In addition, the maximum temperature at the die bearing and the peak extrusion load decrease, which indicates the possibility of increasing the extrusion speed and productivity.     

车用铝材分流模挤压过程温度场分析

为了对汽车用铝材分流模挤压过程的温度场分布进行分析,根据刚塑性有限元基本原理,利用数值模拟技术对其进行评估.分析了挤压速度及摩擦因子对坯料截面不同方向(平行及垂直挤压方向)的温度场分布的影响,选取特征点对焊合区域的温度场分布进行研究.对数值模拟结果进行分析可知,当坯料初始温度为450℃,摩擦因子为0.3时,挤压速度由1增至3mm·s-1时,温度最大值与最小值的差值在X方向上由7℃增至8℃、在Y方向上由9℃增加到10℃;通过对温度场的分析发现:具有良好散热条件的挤压筒壁附近的特征点温度出现一定程度的下降,而一些位于内部的特征点热损失很小,而且与坯料间具有不同程度的热交换,因此温度下降幅度小,在某些点上甚至出现了反常升高.     

雷达波导件背压挤压成形工艺研究及模具设计

为解决雷达波导件传统加工方法中成形端面高度不一致的缺陷,基于金属流动控制成形原理,提出了背压挤压成形工艺.通过有限元模拟技术验证了该工艺的合理性,并为该工艺设计了专用模具工装,对模具中关键零件进行了强度校核,并进行了物理试验研究.结果表明,背压挤压成形工艺能够实现雷达波导件的近净成形,有效解决端面成形高度相差较大的缺陷,且提高了零件的塑性成形性能;模具结构设计合理,满足生产强度要求.     

空心铝型材分流组合挤压模CAD系统开发

利用面向对象的设计思想,采用对象模型技术(object modeling technology,OMT)方法,确定了铝型材分流组合挤压模CAD系统的整体构架。用UG/OPEN API接口和UG/OPEN GRIP语言的功能,开发了空心铝型材分流组合挤压模CAD系统。实例证明,利用该系统可以方便地设计出参数化的铝型材分流组合挤压模。用有限体积法模拟铝型材挤压过程,分析金属流动、应力的变化,为优化挤压模结构提供依据。     

方形管分流模双孔挤压过程中金属的流动行为

采用Deform-3D有限元软件,结合基于逆向工程的焊合面网格修复技术,建立方形管分流模双孔挤压时包括焊合过程在内的全过程的三维有限元数值模拟方法,分析分流孔的配置方案对金属流动行为、挤压力、挤压温度及成形质量的影响。结果表明:中间分流孔与位于两侧分流孔的面积比值Q1/Q2是影响金属流动均匀性、焊缝位置和制品平直度的重要因素,比值Q1/Q2为0.93～1.03时,挤出的方管平直度好;分流孔外接圆直径和挤压筒直径的比值对挤压过程中温升的影响较小,而对挤压力有一定的影响,当该比值为0.82时挤压力最小,该比值超过0.82时挤压力明显增加。     

铝合金空心型材分流模挤压成形全过程温度场的数值模拟

采用焊合区网格重构技术,解决包括分流与焊合过程的空心型材分流模挤压成形全过程温度场模拟问题,以一种典型大断面铝合金空心型材分流模挤压成形为实例,分析挤压速度和坯料温度对模孔出口处型材最高温度及型材横断面温度分布的影响,提出合理的坯料温度和挤压速度范围。结果表明：挤压速度对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性的影响较大,而坯料温度的影响较小：当挤压速度由0.6 mm/s增大到3.0 mm/s,坯料温度为500℃时,模孔出口处型材横断面上最高与最低温度的差值(最大温差)由28℃增大到60℃;而当挤压速度一定,坯料温度在480~520℃变化时,型材横断面上最大温差的变化不超过3℃。6005A型材的合理挤压条件：坯料温度520℃时,挤压速度范围为0.63~0.93 mm/s;坯料温度500℃时,挤压速度范围为0.87~1.14 mm/s;坯料温度480℃时,挤压速度范围为1.10~1.34 mm/s。     

大口径铝管平面分流模挤压过程数值模拟

针对大口径铝管平面分流模挤压过程,分别建立了有限元法和有限体积法数值模拟的数学模型,对大口径铝管的平面分流模挤压过程进行了数值模拟,比较了2种模拟方法在大型铝型材挤压过程数值模拟中的优缺点及适用性,得出了有限体积法更适用于大变形挤压过程的结论,同时给出了挤压过程各个阶段的应力、应变的分布情况以及金属的流动规律,为大型铝型材挤压模结构的设计和工艺参数的优化提供了依据。     

挤压凹模型面对镁合金管材挤压力的影响

采用MSC.Marc软件对不同凹模型面管材挤压成形过程进行数值模拟,分析半模角α和凹模曲面形状对挤压力的影响,并通过镁合金管材挤压实验进行验证。研究发现,随着半模角α的增大,曲面模的挤压力有变小的趋势;当半模角α在60°~70°范围内,锥模的挤压力最小,材料利用率也最高。     

分流组合模挤压铝合金口琴管的数值模拟

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铝合金口琴管分流组合模挤压过程的三维数值模拟,获得了分流组合模挤压过程中材料的流动规律,挤压力、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参考。     

基于PID算法和有限元模拟的空心铝型材分流模等温挤压速度曲线设计

利用增量式PID控制算法和有限元模拟相结合的方法,研究复杂空心铝型材的等温挤压过程.以最大挤压力和生产效率确定挤压速度范围.以二次相的较优固溶温度为目标温度,获得实现等温挤压的挤压速度-行程曲线.研究结果表明:在常规等速挤压过程中,随着挤压行程的增加,型材出模口横截面的平均温度先迅速升高后缓慢上升.随着挤压速度的增加,...     

多层压配组合冷挤压凹模的优化设计

讨论多层压配组合冷挤压凹模的优化设计 ,推导了多层压配组合冷挤压凹模各层的应力和预紧力公式 ,并论证了屈服点分别在各层的内表面上 ;分别建立了在给定 1～ 3层组合凹模的外半径的条件下 ,以提高组合冷挤压凹模的承载能力为目标的最优化设计数学模型 ,以及在满足凹模的承载能力的条件下 ,以减少凹模的结构尺寸为目标的最优化设计数学模型 ;通过优化计算 ,得到了 1～ 3层组合凹模承载能力与最小凹模外半径等关系曲线。     

铝质软管冷挤压成形工艺及模具

通过对铝质软管挤压工艺的分析,得到了适合于冷挤压成形的软管深度、壁厚和内孔带阶梯的杯形件的小孔长径比等方面的参数;确定了坯料的形状尺寸、坯料成形前的软化处理和表面处理方式、挤压过程中的润滑,设计了挤压模具结构,并在模具工作部分结构上采用组合式凸模、芯轴冲头兼做辅助导向、模杆的紧固和自定心等方面进行了创新设计,满足了工艺需要.     

基于UG的铝型材分流组合挤压模CAD系统建模与开发

根据铝型材平面分流挤压模的设计原理和结构特点,利用面向对象的设计思想,在系统分析和设计的基础上,捎肙MT(Object Modeling Technology,对象模型技术)方法,确定了铝型材分流组合挤压模CAD系统的整体构架.利用UG/OPEN API接口和UG/OPEN GRIP语言的功能,建立了铝型材分流组合挤压模CAD系统.实例证明,利用该系统,可以方便地设计出参数化的铝型材分流组合挤压模.     

球面滑履冷挤压模脱模装置的改进设计研究

介绍一种高精度球面滑履零件冷成形模具,在实际应用中该模具能实现滑履成形,但模芯经常断裂,而且滑履挤压件的薄壁端口发生微塑变形.通过对模芯断裂和顶出变形分析,将模芯由台阶配合改作锥面配合,并将模具脱模机构改成梯度脱模,从而很好地解决了模芯断裂和挤压件顶出变形的问题.有效保护模具和保证挤压件尺寸精度,具有较高的应用价值.     

非对称型材挤压模具结构研究

为减小非对称型材挤压的弯扭畸变 ,在试验研究的基础上 ,建立了局部挤压比、挤压带系数的概念 ,挤压筒中心与挤压模孔型中心相对位置的计算式。实验证明利用本文提出的计算式进行模具设计能有效地减小挤压非对称型材的弯扭畸变     

基于BP神经网络的温挤压模具磨损量预测

连杆衬套毛坯在生产过程中会出现凸模磨损严重.根据连杆衬套毛坯的温挤压成形原理和加工成形特点,得到了影响温挤压凸模磨损寿命的4个主要因素,即模具初始硬度、摩擦系数、挤压速度和模具预热温度.以凸模磨损量最小为目标,设计了4因素3水平标准正交试验表.利用Archard磨损理论,通过Deform-3D软件,进行了温挤压磨损正交模拟试验.基于试验数据,建立了4-15-1的3层BP神经网络预测模型,得到预测值和数值模拟值误差小于3％,此方法可以用于快速预测温挤压模具的磨损量.