鋁型材擠壓成型數(shù)值模擬與模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、鋁及鋁合金具有重量輕、易成形、耐腐蝕、強(qiáng)度高、可表面處理等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、橋梁建筑、機(jī)械制造及航天航海等各個(gè)領(lǐng)域。用擠壓加工技術(shù)生產(chǎn)鋁型材,不僅節(jié)約金屬,而且生產(chǎn)效率高。然而,在擠壓生產(chǎn)中,擠壓模具質(zhì)量的好壞往往是決定某一新型產(chǎn)品開發(fā)成敗和某一擠壓工藝是否可行的關(guān)鍵因素。因此,為了保證擠壓制品的質(zhì)量,提高模具的壽命,就必須要合理的設(shè)計(jì)擠壓模具結(jié)構(gòu)。
　　在鋁型材擠壓生中,平模和平面分流組合模是生產(chǎn)中十分重要的模具。本文以

2、兩種典型的工業(yè)鋁型材為研究對(duì)象,采用DEFORM-3D和HyperXtrude兩種有限元軟件模擬分析鋁型材擠壓成型過(guò)程中金屬材料的流動(dòng)行為,并由數(shù)值模擬分析結(jié)果,提出了這兩種鋁型材的擠壓模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,最后采用Hyper study有限元平臺(tái)對(duì)擠壓模的工作帶長(zhǎng)度也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)其做了以下幾個(gè)方面的研究:
　　1.根據(jù)鋁型材擠壓成型的特點(diǎn),分別介紹了DEFORM-3D有限元軟件和HyperXtrude有限元軟件的基本理論,

3、然后研究了運(yùn)用這兩種有限元建立有限元模型過(guò)程,為后面的鋁型材擠壓成型和模具設(shè)計(jì)研究做準(zhǔn)備。
　　2.以彈塑性力學(xué)理論和傳熱學(xué)為基礎(chǔ),建立了熱力耦合數(shù)學(xué)模型,然后,以某一多邊形實(shí)心鋁型材為研究對(duì)象,采用正交模擬實(shí)驗(yàn)的方法,運(yùn)用HyperXtrude有限元研究了擠壓參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)型材流動(dòng)速度場(chǎng)、擠壓力等影響。
　　3.以多邊形空心薄壁鋁型材為研究對(duì)象,采用Deform-3D和HyperXtrude兩種有限元對(duì)其擠壓成型過(guò)程