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。     

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。     

铝材长方形空心管挤压过程数值模拟与模具结构优化设计

对AA1100铝材长方形空心管的挤压过程使用数值分析软件SuperForge进行数值模拟。在挤压生产中,金属流出工作带时的流速均匀性是得到高质量型材的关键。在挤压生产中通常采用几种方法修改模具,消除流速不均,例如修改分流孔的大小、形状和位置分布,修改工作带长度和焊合室形状尺寸等。本文通过数值模拟发现在长方形空心管挤压的初始模具设计中型材截面流速不均匀,造成端面不平。对此,提出了三种模具修改方案,并分别对其进行了数值模拟,经过分析比较确定了最佳模具设计方案,由此方案可以生产出合格的挤压件。     

利用HyperXtrude软件优化设计空心铝型材挤压模具

介绍利用HyperXtrude软件设计空心挤压铝型材模具的过程,并对HyperXtrude模拟分析软件在挤压模具设计中所起的关键作用作了阐述。     

铝合金软管挤压模拟及模具优化方法研究

铝型材挤压模具是保证铝产品质量的重要工具。为了合理地设计出挤压模具结构,利用hyperxtrude软件对挤压过程进行了模拟。根据模拟挤压过程中温度场、速度场、应力应变场等,验证了传统经验设计的模具,并提出了优化方案。这大大缩短了模具设计过程,能为企业提高生产效率提供实用参考。     

有限体积数值模拟技术在宽展挤压模具设计中的运用

介绍了有限体积数值模拟技术,在MSC.Superforge商业应用软件平台上,对某公司铝型材产品FDAWDD7的挤压变形进行了过程模拟,通过工业试验证明,金属流出速度的模拟结果与实际情况比较相符,利用这种技术指导一般的非空心型材挤压模具设计在生产上是可行的。     

铝型材挤压模具优化设计现状和趋势

简要叙述了铝型材挤压模具设计现状和趋势，说明了数值模拟在铝型材挤压模具设计优化中的意义，并针对国内外对此所做的工作，提出了一些看法。     

分流组合模挤压的有限元模拟与模具设计评价

为探讨分流组合模挤压成形规律,选择分流孔内斜度、外斜度、焊合室高度和工作带长度为变量设计了9副模具,提出了模具设计的无量纲单指标评价因子和综合评价函数,用DEFORM_3D软件实现了分流组合模挤压铝管材的有限元模拟,获得了挤压材料焊合面上的静水压应力场、等效应变场和模具峰值应力,进而对模具设计评价指标进行了极差分析,得到了最优模具设计,模拟分析结果与试验数据吻合良好。研究表明:分流组合模焊合室高度H与工作带长度L的比值对综合评价函数影响很大,应作为设计变量。     

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。     

CONFORM连续挤压工艺缺陷的有限元预测研究

本文基于对CONFORM连续挤压变形过程的刚粘塑性有限元模拟,对CONFORM连续挤压工艺缺陷的形成进行了预测研究。给出了产生缺陷的极限工艺参数,从而完善了实际的模具设计准则。     

面向数值优化设计的挤出模参数化建模方法

采用射线法和比例间隔法相结合的方法 ,利用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL ,建立了挤出口模流道的三维模型。该方法具有适应性强、易于进行设计更改等优点 ,为建立基于CAE的挤出模优化设计和基于实例的挤出模智能设计奠定良好基础     

多腔壁板铝型材挤压过程模拟与模具设计

以典型的多腔壁板铝型材为例,应用Pro/E建立了分流组合模的几何模型,利用锻造专用有限元软件对多腔壁板铝型材挤压过程进行了数值模拟,并对多腔壁板铝型材挤压模设计以及挤压过程数值模拟中的关键问题进行了研究,以期提高模具设计质量和效率,实现模具开发的高质量、低成本、短周期。     

非晶合金微挤压试验与模具设计

结合非晶合金在过冷液态区内的微挤压试验,介绍了微型挤压模具的设计过程,设计了1副结构合理的微挤压模具,成功挤出壁厚只有50μm的非晶杯形微零件,为微型模具设计提供了新的思路。总结了微挤压模具凸模的主要失效形式,并对失效后的模具进行了失效分析,指出了引起失效的原因。     

硬铝主动轮冷挤压及精推挤成形工艺

对硬铝主动轮的冷挤压工艺进行分析,确定了冷挤压零件图和冷挤压方案及毛坯尺寸,对零件冷挤压的变形程度进行了校核,计算了挤压吨位,拟定了挤压前的毛坯处理规范,并对模具结构进行了介绍。     

单拐曲轴多向挤压模具的设计与优化

单拐曲轴多向挤压成形较传统生产方式大大缩短了工艺流程,实现了单拐曲轴的全流线成形,且批量生产对其模具设计也提出了更高的要求,针对单拐曲轴多向挤压工艺模具的特点,从模具的服役环境出发,对多向模具结构中镶块部分进行分析和优化。根据镶块分模面的位置不同,设计了"窄镶块"和"宽镶块"两种类型,通过数值模拟和实验验证的方法,进行了较深入的分析和对比。研究结果表明:采用镶块方式设计模具具有可行性,"宽镶块"模具结构具有较高强度和刚度;实验中窄镶块易出现"折痕"缺陷,而采用宽镶块结构有效避免了该类缺陷。镶块结构有助于降低单拐曲轴模具制造成本和提高产品质量。     

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。     

A three-dimensional steady-state finite element analysis of square die extrusion by using automatic mesh generation

Steady-state finite element analysis is made for three-dimensional hot extrusion of sections through square dies by using an automatic mesh generator which can generate three-dimensional meshes by shifting two-dimensional meshes. In industrial practice, the design of extrusion dies is still an art rather than science, especially for complicated profiles, because the die design for a new extrusion is developed from previous experience and in-plant trials. The objective of this study is to develop a steady-state finite element method for hot extrusion through square dies, and to provide a theoretical basis for an optimal die design and process control for the extrusion technology. In the present investigation, steady-state assumption is used for both the analyses of deformation and temperature. The analysis of temperature distribution includes heat transfer, and is carried out by decoupling from the analysis of deformation. Convection link element is adopted for the heat transfer analysis between the billet and the container, and also between the billet and the die. Computations are carried out for solid and hollow extrusion of several sections. The present method of analysis has been shown to provide good results comparable with the non-steady-state method with reduced computation time. Distributions of temperature, effective strain rate, velocity and mean stress are discussed for effective design of an extrusion die.     

Prediction of welding pressure in the non-steady state porthole die extrusion of Al7003 tubes

This paper describes a numerical analysis of non-steady state porthole die extrusion, which is useful for manufacturing long tubes with a hollow section. Materials divided through several portholes are gathered within a chamber and are then welded under high pressure. This weldability classifies the quality of tube products and is affected by process variables and die shapes. However, porthole die extrusion has been executed based on the experience of experts, due to the complicated die assembly and the complexity of metal flow. To better assist the design of die and to obtain improvement of productivity, non-steady 3D FE simulation for porthole die extrusion is required. Therefore, the objective of this study is to analyze the behavior of metal flow and to determine the welding pressure of hot extrusion products according to various billet temperatures, bearing length, and tube thickness by FE analysis. The results of FE analysis are compared with those of experiments.     

有限体积法在挤压模具设计中的运用

介绍了有限体积数值模拟技术，在MSC．Superforge商业应用软件平台上，对某公司铝型材产品FD-JLB8001的挤压变形进行了过程模拟，通过工业试验证明：金属流出速度的模拟结果与实际情况比较相符，利用这种技术指导一般的非空心型材挤压模具设计在生产上是可行的。