铝型材挤压分流模设计中的几个关键问题

本文研究了铝型材挤压分流模的分流孔设计方法、模芯与分流孔衔接部分的模型归纳、工作带设计中存在的缺陷等问题,并分别讲述了它们特点、前人研究的成果以及不足之处.     

提高铝型材挤压模具使用寿命的途径

我公司生产铝型材用的热挤压模具,过去一直用3Cr2W8V钢制造,每套模具的平均使用寿命只能挤压型材3～5t。每月要制造近200套才能满足批量生产的需要。为此,我们组成专门的攻关组进行攻关。     

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。     

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。     

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。     

分流组合模挤压过程数值模拟及模具应力分析

采用有限体积数值模拟方法研究分流组合模中焊合室的深度对铝型材挤压过程的影响,分别采用21mm、26mm和31mm三种焊合室深度对挤压过程进行了模拟,得到了应力、应变、挤压力等各种物理场量的变化规律,并采用有限元法对模具受力及变形情况进行了分析。研究结果表明,焊合室深度对载荷影响不大,但焊合室深度为26mm时质点流速最均匀。模具变形分析结果表明,随着焊合室深度增加,模芯变形程度增大,对应力分布来说,存在一个最佳的焊合室深度。从型材产品质量和模芯变形量综合考虑,应合理设计焊合室深度。     

铝型材挤压模具工作带长度的合理选择与计算

本文给出了铝型材挤压模具合理工作带长度的计算公式，这个数学公式是建立在其他学者的研究成果和经验公式的基础之上的。通过实例的计算，说明了如何应用这一公式。这一公式可供工程技术人员在模具设计中使用和参考。     

基于HyperXtrude的铝型材稳态模拟

运用HyperXtrude软件时某管形铝型材挤压过程进行了稳态模拟,获得铝型材挤压过程中的速度分布、温度分布和应力分布.并对模拟结果进行了分析,提出了对模具修改意见.     

铝型材挤压分流组合模有限元优化设计

模具经常发生桥断、桥裂。用AN SYS进行有限元分析 ,发现该模的模桥应力集中相当严重 ,应力分布极其不均 ,为此 ,利用ANSYS的参数化建模方法 ,通过把模具的尺寸定义为模型参数 ,进行优化设计 ,得到了模具的最优尺寸 ,使该模具的应力集中明显减小 ,使用寿命显著延长     

基于数值分析的塑料挤出模优化设计方法研究

以比例间隔法和射线法相结合的办法建立面向CAE的挤出口模的参数化模型,在对其进行三维数值分析得出流道内压力和速度分布的基础上,以口模出口处型材截面上各子区域平均流速相等为优化目标,基于有限元分析结果和参数化流道模型建立目标函数的数学模型,对模具的一些重要结构参数进行设计优化,优化结果可以直接映射到参数化模型,实现了CAE/CAD的直接集成。通过一个算例的分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

NUMERICAL DESIGN OF DIE LAND FOR SHAPE EXTRUSION

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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。     

圆盘锻件纯形状锻造模具优化设计

在讨论圆盘锻件模具设计现状的基础上,提出了一种金属成形过程的有限元灵敏度分析方法和以此为基础的模具形状优化设计方法。对圆盘件锻造过程进行了灵敏度分析和模具形状优化设计。结果表明,采用优化设计的预锻模具,可得到侧面无鼓形的纯形状圆盘锻件,并且预锻模具形状光滑、简单、便于加工和锻造生产。为圆盘锻件的纯形状锻造模具设计提供了一种定量分析方法。     

PENALTY FUNCTION METHOD OF CONTINUUM SHAPE OPTIMIZAION

ＰＥＮＡＬＴＹＦＵＮＣＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＯＦＣＯＮＴＩＮＵＵＭＳＨＡＰＥＯＰＴＩＭＩＺＡＩＯＮＧｕｏＴａｉｙｏｎｇ；ＷａｎｇＸｉｎｒｏｎｇ；ＬｉａｎｇＹｉｎｇｃｈｕｎ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ...     

基于一次填充法的调压阀流量特性测量

提出一种新的调压阀流量特性测量方法：一次填充法。该方法的原理是通过调压阀向一个封闭容器充气,通过分析充气过程中的准平衡过程来得到减压阀的流量特性。对一次填充法建模与仿真,并利用该方法对普通调压阀AR20和精密调压阀IR2000流量特性进行测量试验,试验结果表明该方法和传统法相比具有测量效率高、耗气量少、精度较高等特点。     

基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法

为了对金属体积成形过程进行数值模拟，给出基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法。由于移动最小二乘近似的非插值特征给无网格伽辽金方法的应用带来了一定的困难，将再生核质点法中的完全变换法与无网格伽辽金方法相结合，通过对速度场的移动最小二乘近似进行修正，实现速度边界条件的精确施加；采用罚函数法引入体积不可压缩条件，运用刚塑性材料的不完全广义变分原理，给出基于刚塑性流动理论的无网格伽辽金方法的离散控制方程以及收敛判据和收敛控制方法。数值计算结果表明方法的可行性及有效性。     

基于约束函数法的热-力耦合分析

对高速问题中存在的热-力耦合现象建立热-力耦合模型,提出系统的动力学平衡方程和热力学平衡方程.对系统中物体间的接触条件进行分析,得到物体间接触条件的数学表达式,在此基础上,用约束函数表示接触约束条件.应用变分原理对约束函数进行变分,与系统平衡方程组成非线性方程组进行求解.文中最后给出一个应用约束函数法解决热-力耦合问题的实例.结果表明该方法收敛性好,算法稳定,计算结果与实际相符.     

基于ANSYS的三维建模方法与热挤压模具的优化设计

挤压模具经常发生桥断、桥裂。文中利用有限元软件ANSYS为工作平台,利用其二次开发语言ANSYS parame design language(APDL)为工具,对铝型材热挤压模具实现了三维实体建模,并在此基础上进行有限元分析和优化设计,得到此模具的三维应力分布图,发现该种模具的模桥应力集中相当严重,应力分布极其不均。并获得挤压模具最优结构尺寸参数,使应力集中明显减小,寿命显著延长。     

基于田口和满意度函数法的柔性铰链多响应稳健优化设计

针对细胞注射3-RRR柔顺并联微动平台多响应优化设计中存在柔性部件"欠"变形或"过"变形而导致柔度不稳定的难题,将田口方法和满意度函数进行结合,提出了一种解决多响应稳健性优化的新方法。该方法首先通过建立微动平台多方向的铰链柔度运动模型,在此基础上进行响应曲面试验设计;然后引入田口方法对多响应进行稳定性分析;最后利用满意度函数将多响应稳定性问题转化为求综合满意度函数最大值的简化问题,得到满足约束条件的稳健性优化设计方案。实例表明该方法可以为柔性铰链多响应稳健优化设计提供一种新的解决途径。