复杂断面空心型材的双级分流模挤压过程模拟分析

对于非对称断面、大壁厚且空心的复杂断面空心铝型材,采用常规分流模挤压时很难平衡金属流速,型材挤出后经常产生弯曲或扭拧现象。为此,提出了在常规分流模前增加一级分流模,使传统的分流-焊合-成形的3个阶段变为预分流-分流-焊合-成形的4个阶段,进而达到平衡金属流速目的。研究结果表明:双级分流模比常规分流模挤压时金属流动均匀性得到了改善;各孔金属流速平均值为6.41 mm·s-1,方差为0.2511且降低了65%;挤压温度场分布均匀,温差在7~12℃之间范围内,抵消了温差不均匀的影响;焊合室内静水压力平均值约为290 MPa,模芯周围静水压力分布均匀,模芯不易发生移动。     

铝合金空心型材挤压截面内凹变形有限元分析及模具结构优化设计

截面变形是复杂空心型材挤压过程中经常遇到的难题,实际生产中需通过反复试模、修模才能得到合格的产品。针对6063铝合金空心型材截面内凹问题,采用数值模拟方法获得了挤压过程中不同方向上的金属流速及模具焊合室内不同高度的压力分布,分析与讨论了产生缺陷的原因,并优化了模具结构。模拟仿真结果表明,添加阻流块后挤压过程中型材不同位置和不同方向上的流动速度更加均匀,挤出型材向内凹的现象得到改善。实测结果显示,采用改进后的模具结构,挤压型材最大内凹量减小为0.15 mm,可以满足实际应用要求。     

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。     

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。     

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。     

复杂铝型材挤压过程的模拟与试模(英文)

采用任意拉格朗日-欧拉描述法(ALE) 的自适应网格划分技术,运用 HyperXtrude 软件对铝加工的挤压过程进行仿真模拟,获得挤压时金属流动的应力—应变场、温度场以及速度场,并将模拟仿真结果与试模结果进行对比分析,其结果基本一致,证明运用该仿真模拟方法可以预测实际生产过程中的一些缺陷。     

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,...     

铝型材挤压过程中固定挤压垫弹性变形量研究

介绍了铝挤压用固定挤压垫的作用,分析了几种不同的固定挤压垫的结构特点;提出了铝挤压机用固定挤压垫的设计原则,根据固定挤压垫在挤压方向的受力平衡条件建立了固定挤压垫膨胀环完全弹性变形条件,通过理论分析和有限元数值模拟优化,得到了膨胀环外环直径增大量和承压垫所受挤压力的关系曲线,据此确定了大型铝挤压机用固定挤压垫的结构尺寸。在125 MN油压双动铝挤压机上进行了实验,实验证明,建立的固定挤压垫膨胀环完全弹性变形条件可以作为固定挤压垫的设计依据,提出的固定挤压垫设计方法和有限元模拟结果准确,可以有效地提高固定挤压垫的使用寿命。     

PA 66中空异型材挤出模设计

通过对异型材截面形状及原材料挤出成型性能分析,设计了正确的口模形状及合理的流线形流道;针对25%玻璃纤维增强的PA66原材料,模具设计了塑化、分流性能较强的滤网式装置,模具结构紧凑合理、易于装配,能够生产出符合尺寸精度要求的型材。     

基于有限体积法的异形空心型材挤压模具设计

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。     

基于UG的铝合金管材挤压平面分流模CAD参数化设计及应用

基于UG NX6.0平台,集成UG/OPEN API,UG/OPEN Menu Script,UG/OPEN UIStyler和UG/OPEN C++4个部分,利用Visual C++6.0的内部UF函数语言进行参数化建模,开发了人机交互模具参数化设计模块,实现了铝管材挤压平面分流模的CAD系统设计;采用CAD系统建模,借助MSC.Superforge对铝管材挤压过程进行优化。实例表明,采用该系统可较为方便地设计出铝合金管材平面分流组合模,且通过模拟优化的工艺参数生产的制品表面质量优良,表面光洁度和硬度基本能达到要求,尺寸精度和壁厚偏心度能得到保证。     

镁合金薄壁空心型材挤压壁厚减薄问题的有限元分析及解决方案

对镁合金薄壁空心型材在实际生产过程中出现壁厚减薄的缺陷,采用数值模拟方法进行研究,分析了挤压过程中金属流速和压力分布情况,模拟结果表明,焊合室内压力不均及出模口处沿挤压方向金属流动速度差异,是导致型材壁厚减薄的主要原因,且模拟得到的壁厚值与实际测量值基本吻合。提出了控制型材壁厚的改进方案,对型材挤压模具结构进行改进,即增加焊合室高度和修改分流孔尺寸。其中修改分流孔尺寸的方案能得到壁厚较均匀的型材,是可行的方案。研究结果表明,有限元方法对复杂型材挤压生产中挤压模具和挤压工艺的优化有直接的指导意义。     

铝合金型材H13钢挤压模氮化工艺优选

为获取H13钢挤压模具表面硬化最佳工艺参数,采用氮硫气体软氮化工艺,通过正交试验设计,进行了29次现场试验。研究分析各组试样金相组织、显微硬度和渗层厚度,优选出1组适合铝合金型材H13钢挤压模具表面硬化处理的最佳工艺参数并应用于生产,按此最佳工艺参数硬化处理后的挤压模具表面硬度达到1 100HV0.2,单模型材通过量比以往提高3倍多,优选工艺参数完全适合于H13钢挤压模具表面硬化处理。     

铝型材挤压模工作带优化

基于MATLAB平台，将BP神经网络、遗传算法和数值模拟技术应用于铝型材挤压模具参数优化设计。采用三层BP神经网络建立型材挤压模具的数学模型，由正交实验法安排模拟实验组合，采用有限元软件进行挤压过程的数值模拟，并以具有不同工作带尺寸的挤压模具中金属流出模口平面上的Z向质点流速均方差作为模型目标值，将模拟结果作为神经网络的输人样本对训练网络并建立网络知识源，通过遗传算法求得模型的全局优化解；最后通过有限元数值模拟技术验证并比较优化所得工作带与经验法确定的工作带对金属流动均匀性的影响。数值模拟结果表明，本研究对挤压模具工作带的优化是有效的。     

焊合角和焊合室深度对复杂悬臂空心铝型材挤压成形质量的影响

应用Hyper Xtrude有限元分析软件,考察了带长悬臂结构空心截面铝型材挤压时的焊合角α和焊合室深度h对其挤压成形质量的影响。结果表明:当α在15°~45°时,型材悬臂处及空心部位四周分流桥下金属的流动速率较大,开始焊合的时间早,焊合历程长;当α增加到60°时,相应区域金属的流动速率明显降低,焊合推迟;在α达到90°时,该情况最为严重,焊合历程变短。α为45°时,模芯最大偏移量达到最小值0.045 mm。随着h的增加,焊合面静水压力最小值与上模最大等效应力及模芯最大偏移量均逐渐增大。综合考虑各因素的影响,确定该型材挤压模具的最佳焊合角和焊合室深度分别为45°与20 mm,并将其用于挤压模具设计,试模发现模拟结果与试模结果吻合较好,挤出型材的综合质量较高。     

异型材芯部冷却挤出模头设计

介绍了异型材芯部冷却挤出成型,阐述了异型材芯部冷却挤出模头的结构和设计要素,采用此种模具结构,可有效提高挤出零件的冷却效率和成型效果。     

复杂横截面铝型材挤压模具的设计与数值模拟分析

文章选取一个特定的复杂横截面型材,分析其模具的设计方案;建立了挤压过程的有限元模型,利用基于任意拉格朗日欧拉法(ALE)的Hyperxtrude专用模块,对铝合金型材的挤压过程进行模拟分析。通过对模具设计方案的数值模拟,重点对坯料在模具中不同位置的速度分布结果进行分析,并对比实际试模情况,对模具的设计方案进行了修正,探讨了在挤压工艺中通过模具结构的调整,实现对金属流动进行控制,以改善模腔内的材料流动,获得合格的型材产品。     

液态挤压过程中金属流动速度与等效应变的分析

分析了液态挤压过程中金属的流动和变形特征。以挤压过程中变形区内的金属为主要研究对象 ,通过一些相关的假设条件求出理想状态下的速度与变形的表达式 ,经过修正后 ,确定了液态挤压变形区内实际的金属流动速度和等效应变的表达式 ,并探讨了其主要影响因素和解决办法。     

基于质点逆向追踪的铝合金空心型材横断面温度的不均匀性

采用挤压金属质点逆向追踪方法,分析了铝合金空心型材挤压过程中型材横断面温度分布不均匀性的原因及主要影响因素。结果表明:挤压过程中质点在分流孔内流动时的温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性的影响较大,而在焊合室内和模孔内流动时,温度变化对模孔出口处型材横断面温度分布不均匀性影响较小;挤压过程中各项热流作用对型材横断面温度分布不均匀性的影响程度由大到小依次为摩擦热、塑性变形热以及金属与工模具间的传热;通过模具结构设计和挤压工艺参数合理化,可使空心型材横断面温度分布的不均匀性得到较大的改善。