铝合金壁板宽展挤压的数值模拟及参数优化

在铝型材挤压模具的设计中金属流速、挤压载荷、模具应力是需要考虑的重要因素。宽展模具的结构参数（人口宽度、出口长度、宽展模的高度、模孔的尺寸）对以上因素存在显著影响。结合正交试验法,对铝合金壁板的宽展挤压过程进行数值模拟并优化模具的结构参数,为模具的设计提供了参考依据。     

宽展挤压模具正交试验研究

宽展模具的结构参数(入口宽度、出口长度、宽展模的高度、工作带的基准长度、模孔的位置)对SDV值(流速均方差值,该值越小,挤压过程越稳定)存在影响,在模具设计中,更重要的是确定这些参数对流速均方差的影响。针对上述问题,本文在数值模拟的基础上,采用正交试验法,对铝型材产品FD-Awdd-7生产中所用的宽展模具进行了研究,在这些模具结构参数中,对挤压流速均方差有显著的影响的参数包括：宽展模的入口长度、模孔位置以及宽展模入口长度与宽展模出口长度的交互作用。     

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。     

铝型材宽展挤压模具参数优化模型

基于MATLAB平台,提出了一种集数值模拟、BP神经网络和遗传算法为一体优化模型,用于型材宽展挤压模具结构参数优化.以FR029铝型材的宽展挤压为例,合理选择宽展模具入口宽度和出口宽度尺寸.通过有限元模拟验证,说明提出的工艺参数优化模型是行之有效和正确的,对指导型材宽展挤压模具优化设计具有重要意义.     

宽展模设计探讨

以宽展模具的设计实例，论述了用宽展模，在小挤压机上实现宽展挤压铝型材。     

铝合金型材的宽展挤压

介绍铝合金型材生产中一种较特殊的挤压过程—宽展挤压，分析该种挤压过程中金属流动和挤压力的计算。讨论了宽展模、成形模设计和壁板型材生产工艺等问题，重点讨论宽展模及其优化设计的几个原则。     

小挤压机上保护模和宽展模设计几例

介绍几个扁宽空心型材宽展保护模和扁宽实心型材宽展模设计在小型挤压机上应用的典型实例,合理的设计能有效地提高模具寿命和挤压机生产能力。     

大断面实心铝型材导流模的设计分析

实心铝型材在挤压生产和模具制造方面具有较为容易的特点,因而得到了广泛的应用。而实心型材生产中模具是关键。为了降低生产成本,在实际生产大断面实心型材时都采用导流宽展模。通过实际例子介绍了大断面实心型材导流模的设计。模具设计中的有关参数如模具结构、金属的流速与供应、宽展设计、模孔弹性变形补偿等已经在生产实践中得到验证,表明它们是可行的和有效的,供同行参考。     

大断面铝型材的挤压模宽展分流设计

在大断面型材模具的设计过程中,如何充分利用宽展分流的设计方法,是模具成功的关键。通过实际案例介绍大断面铝型材挤压模,如何进行宽展分流设计。实践表明,本模具的设计方法对合理调整金属的分配和流速非常有效,可以充分发挥设备的潜能,降低模具成本和铝型材的生产成本。     

模具结构对复杂断面铝合金型材挤压变形的影响

为了获得高质量表面、高精度尺寸的复杂断面铝合金挤压产品,采用数值模拟对挤压成型过程进行了分析。通过对模具的结构优化,包括调整分流孔面积、各分流孔与挤压筒的中心距离、改变宽展角度,复杂断面空心型材分流模各分流孔及焊合面的金属流速获得合理匹配;通过数值仿真,全面获得了金属流动变形规律,预测了产品成形质量,有助于优化模具结构和挤压工艺。     

基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(I)

采用有限变形弹塑性有限元方法 ,以型材挤压过程的有限元模拟为基础 ,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响 ,获得了型材挤压过程的一般变形规律。     

双孔模型材挤压过程的有限元分析

本文采用大变形弹塑性有限元理论 ,对双孔模型材挤压成形过程进行了有限元分析。模拟了双孔模非对称角铝型材挤压变形过程 ,获得了挤压变形时网格畸变、流速、应力和应变分布 ,展示了型材挤压件变形不均匀细节。并与单孔模型材挤压过程进行了比较 ,发现双孔模[1] 挤压时 ,变形体内存在两个互为相反方向的涡流场 ,它们相互抵消 ,从而可以消除型材挤压过程中产生的扭拧、波浪、弯曲等缺陷。为提高挤压件质量 ,优化设计多孔型材挤压模以及制定合理的工艺 ,提供了理论依据     

Mathematical model of determination of die bearing length in design of aluminum profile extrusion die

Based on the finite element simulation of profile extrusion process, the effect of local extrusion ratio, die bearing area and the distance between extrusion cylindrical center and local die orfice center on mental flow velocity was investigated. The laws of deformed metal flow on profile extrusion process were obtained. The smaller the local extrusion ratio, the faster the metal flow velocity； the smaller the area of die bearing, the faster the metal flow velocity； the smaller the distance of position of local die orifice(the closer the distance of position of local die orifice from extrusion cylindrical axis), the faster the metal flow velocity. The effect of main parameters of die structure on metal flow velocity was integrated and the mathematical model of determination of die bearing length in design of aluminum profile extrusion die was proposed. The calculated results with proposed model were well compared withthe experimental results. The proposed model can be applied to determine die bearing length in design of aluminum profile extrusion die.     

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.     

Die land optimization of section extrusion by finite element method

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｏｆｓｅｃｔｉｏｎｓｗｉｔｈｆｌａｔ ｆａｃｅｄｄｉｅｓ ,ａｓｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｆｒｉｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌ/ｔｏｏｌｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｔｈｅｂｉｇｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｇｅｏｍｅｔｒｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｘ ｔｒｕｄｅｄｓｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｉｌｌｅｔ ,ｎｏｎ ｕｎｉｆｏｒｍｍｅｔａｌｆｌｏｗｏｃｃｕｒｓｉｎｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｚｏｎｅ .Ｔｈｉｓｍａｙｒｅｓｕｌｔ,ｄｅ ｐｅｎｄｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｍｐｌ…     

型材挤压模工作带长度设计计算的数学建模

本文采用有限元方法 ,以型材挤压过程的有限元模拟为基础 ,研究了局部挤压比、挤压带面积和模孔距离对金属流动速度的影响 ,获得了型材挤压过程的变形流动规律。并综合主要模具结构参数对金属流动速度的影响 ,建立了铝型材挤压模模孔工作带设计计算的数学模型。选择实际型材零件按本文推导的公式设计了工作带长度 ,并与实验进行了验证 ,结果表明挤压效果良好。该公式可用于铝型材挤压模工作带长度设计计算     

CPU散热片挤压过程的数值模拟及模具优化

采用刚粘塑性有限元法,利用Deform-3D有限元软件实现了铝合金CPU散热片导流模挤压过程的数值模拟。获得了挤压过程中材料的流动规律、挤压力、模具应力以及模具出口处流速的分布。通过数值模拟发现,型材出口流速很不均匀,远离型材中心的散热片齿部流速过慢。通过对导流模结构的调节,使得型材出口流速基本均匀,模具应力降低,提高了模具的使用寿命。模拟结果为导流模优化设计提供了依据。     

空心铝型材挤压过程计算机仿真系统

试开发了一套基于计算机辅助设计和数值模拟的空心铝型材挤压过程计算机仿真系统,它涵盖了模具工艺设计的全过程,可以集成原有的和新建立的工艺设计知识。该系统包括空心型材挤压模具及坯料的参数化几何造型模块,并能分析分流桥的截面形状、分流孔的布置、焊合室的高度、工作带长度和阻流或者助流结构对金属流速分布的影响,模具的弹性变形对工作带有效长度和模孔尺寸的影响。     

基于数值模拟的铝型材挤压变形规律的研究(Ⅱ)

在采用有限元模拟技术研究型材挤压变形规律的基础上 ,综合了模具结构主要参数对金属流动速度的影响 ,推出了铝型材挤压模孔工作带设计计算的一般公式 ,并与文献上介绍的实例进行了验证 ,结果基本吻合。可用于铝型材挤压模工作带长度设计计算。