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。     

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.     

平面分流组合模挤压过程模拟

应用SOLIDWORKS建立了平面分流组合模的几何模型．利用有限元软件DEFORM-3D成功地进行了挤压工艺过程模拟，获得了载荷与行程曲线以及坯料在挤压过程中的应力、应变场，提供了选择挤压设备的依据，开辟了了解模具结构与金属流动关系的道路。     

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。     

分流组合模挤压过程数值模拟及模具优化设计

文章利用刚粘塑性有限元软件DEFORM-3D对分流组合模挤压小直径薄壁纯铝圆管过程进行了三维有限元模拟,得出了模具焊合室深度以及工作带长度对挤压力、应力应变、模具应力等物理场量的影响规律,从而对模具结构参数进行优化。模拟结果表明,分流模上模应力集中主要分布在分流桥和模芯部位,下模应力集中分布在工作带附近和焊合室圆角过渡区,焊合室深度和工作带长度对产品质量有很大影响。通过试验得知,加大焊合室深度和工作带长度,可提高产品焊缝强度和表面质量。     

双型芯分流组合挤压模设计

介绍了双型芯分流组合挤压模的设计方案,及该设计方案的结构特点和设计要领.     

挤压分流组合模的设计

在总结和归纳挤压分流组合模设计的一般原则和方法的基础上,通过对模具设计人员现场设计经验的总结,得出一些适用的经验算法和公式,提出了焊合室形状采用相似性原则,以消除死区,保证金属流动的一些措施。     

方管弯曲模

介绍了一种简便可靠的行星轮滚动式方管弯曲模结构，并对其工作过程和可靠性作了较详细的阐述     

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。     

铝合金型材分流模挤压过程焊合行为的研究进展

空心铝合金型材分流模挤压过程中,不可避免地会在整个型材长度上形成若干条纵向焊缝,焊合质量的优劣对型材的整体力学性能影响很大。综述了铝合金型材分流焊合行为及其机理的研究进展,介绍了焊合室、分流孔、分流桥、工作带等模具结构和挤压速度、棒料温度等工艺参数对焊合质量的影响规律,总结分析了现有K准则、Q准则、J准则及其对焊合质量的预测方法,阐述了铝合金分流焊合机理及其微观组织演变规律。最后,展望了铝合金型材分流焊合挤压过程的研究方向,指出应在复杂大断面铝合金型材焊合质量控制、铝锂合金挤压过程焊合行为等方面加强相关研究。     

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     

分流模在挤压生产中的应用

在生产铝合金型材时，平面分流模在空心型材的挤压生产中得到了应用。本文给出了详细的设计过程及模具图。     

铝型材挤压分流模自动建模探讨

分析了铝型材挤压分流模传统三维建模方法的局限性和关键问题的解决思路，提出由部分到整体的建模方法，实现了铝型材挤压分流模具三维参数化设计和计算机辅助自动建模。     

基于Deform 3D的方管挤压模模桥结构优化研究

用于挤压空心型材的分流模较平模更易失效,其失效原因多为分流桥断裂引起的。分析了蝶形模和半球状分流模两种改进型分流模的特点,设计出一种拱形分流桥结构,并采用Deform 3D软件对拱形桥分流模挤压过程进行分析。结果表明,与传统分流模相比,采用拱形桥结构可以减小坯料对模桥的冲击,使最大挤压载荷降低11.1%。通过改善模桥的应力分布和应力集中情况,使最大等效应力降低32.2%,有效减小了模桥的开裂失效倾向。     

方管弯曲模设计

分析了薄壁方管在较小弯曲半径下进行180°弯曲时的工艺特点 ,介绍了方管弯曲模的结构、工作过程及注意事项。     

内外上模镶嵌三件式分流挤压模

当前新能源电动汽车发展迅猛,水冷式电动机是其核心部件之一。电动机外壳材料采用的是铝合金挤压型材,这种型材在生产中容易出现诸如内孔椭圆及壁厚差异大等形状与尺寸精度不达标的问题。解决这些问题的关键是模具。通过分析水冷式铝合金电动机外壳的结构特征及传统的模具现状,针对上述问题提出了一种内外上模镶嵌三件式分流挤压模,其主要部件包括分流板、上模和下模,而与传统分流模不同的是上模由一个外上模和一个内上模镶嵌组成。介绍了这种新型模具的组成以及主要部件的结构参数选择。采用分流板可以合理调配金属流量和降低挤压力。采用内、外上模镶嵌结构形式可以解决制造精度低及制造误差积累大的问题,使模具具有互换性,并且可节约材料和缩短加工周期。设计应力空间则可以保护内上模,解决壁厚严重不均的问题。实践表明,这种新型模具解决了传统模具在挤压时出现的问题,是一种值得复制和推广的新型模具。     

方管冲孔模设计

根据方管结构特点,分析了几种有凹模冲孔的方式,设计了一副简单冲孔模,通过PLC编程技术,在压力机滑块下行过程中增加一次停顿,实现了废料排除。经实际生产验证,模具结构简单,操作与维修方便,生产的零件质量好,为类似零件的生产提供了参考。     

分流组合模挤压成形的能耗建模与分析

挤压成形是一种典型的大变形、复杂摩擦条件下的非线性高耗能成形过程,目前大多通过测量挤压力的方法推算其能耗值,由此造成了额外成本增加、设备干扰等一些问题。针对这些问题,提出了一种新颖的挤压能耗模型。以使用分流模的圆管挤压作为研究对象,首先根据挤压过程中金属流动特点,将挤压过程分为填充挤压阶段、基本挤压阶段和终了挤压阶段。然后根据各阶段的不同特点,以上限理论为基础建立能耗模型。最后以4种规格的圆棒挤压为例验证模型的准确性,同时采用实验设计(DOE)和方差分析(ANOVA)分析工艺参数对挤压能耗的影响。结果证明,所提出的模型能够有效计算圆管的挤压能耗,分析表明模具初始温度和挤压速度对挤压成形的能耗影响较为显著。     

分流组合模挤压管材焊缝的研究

用分流组合模挤压的管材均有焊缝，显微镜下测出其焊缝宽度一般在０．０１－０．０７ｍｍ。工业纯铝管材的试验结果表明，这种管材耐压力可达到２８０Ｎ／ｍｍ＾２以上，产强度可达到７０－１００Ｎ／ｍｍ＾２１，伸长率不小于２０％；可承受的压扁力为２８－５０ＫＮ；可承受的压为缩力为２８－４８ＫＮ；管壁越薄，耐压缩力、耐压扁力越小；抗蚀性与无缝管相当。     

分流模挤压紫铜电脑散热片实验研究

以紫铜电脑散热片为研究对象 ,通过对前置保护分流模和替代式保护分流模两种不同类型结构的模具进行优化设计 ,并利用热挤压一次成形的方法进行了紫铜电脑散热片成形实验。实验结果表明 :这两种结构类型的模具均可以提高悬臂模具的强度 ,达到了较好的效果。