6N01大型空心扁寬鋁型材擠壓流動分析及新型工模具優(yōu)化設計.pdf

1、伴隨我國高速列車、船舶、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，車體輕量化已成為未來發(fā)展趨勢。而鋁合金依靠其低密度、高比強度、耐腐蝕、加工性能好、可回收等優(yōu)勢，現(xiàn)已成為我國高速列車車體制造的主要結構材料。其中6N01鋁合金材料擠壓性能優(yōu)異，其空心扁寬擠壓型材在高速列車車體側壁、地板和頂棚等結構中得到廣泛應用。但由于該類鋁型材截面結構復雜，模具多采用多水平分流孔、多級焊合、不等長工作帶等復雜結構，擠壓過程中材料在預成形階段體積分布不易控制，金屬不均勻變形程

2、度嚴重，型材產品成品率和模具壽命較低，嚴重影響了型材生產效率和制造成本，成為鋁型材生產企業(yè)迫切需要解決的關鍵問題。因此，基于數(shù)值仿真方法對大型空心扁寬鋁型材擠壓成形過程中材料流動規(guī)律進行分析，進而研究新型擠壓工模具，并對其結構進行優(yōu)化設計，對于控制型材質量、提高型材成品率以及改善模具壽命具有重要的意義和工程應用價值。
　　為此，本文圍繞高速列車車體結構中一6N01大型空心扁寬鋁型材在實際擠壓中存在的問題，結合數(shù)值模擬與現(xiàn)場擠壓生產

3、等手段，對該型材擠壓過程中材料流動規(guī)律與新型工模具結構優(yōu)化設計進行了系統(tǒng)研究。本文的主要內容與結論包括以下方面:
　　(1)通過試驗獲得了6N01鋁合金鑄錠力學性能和熱物理性能參數(shù)，并通過對熱壓縮試驗獲得的高溫流變應力數(shù)據(jù)進行溫度和摩擦因素修正，計算得到了6N01鋁合金考慮應變補償?shù)腁rrhenius本構模型參數(shù)。
　　(2)基于獲得的6N01鋁合金材料參數(shù)，利用HyperXtrude軟件將加設寬展導流模的擠壓模具應用到大型

4、空心扁寬鋁型材擠壓數(shù)值模擬中，并通過與現(xiàn)場擠壓生產對比，驗證了所建數(shù)值模型的可靠性?；陧憫娣ǎ阅＞叱隹谔幮筒慕孛嫠俣染讲顬槟繕?，對該擠壓模具中寬展導流結構進行了優(yōu)化設計，并獲得了合理的模具結構。
　　(3)以6N01大型空心扁寬鋁型材擠壓為例，設計并對比研究了圓擠壓筒與不同過渡形式的扁擠壓筒結構對型材擠壓數(shù)值模擬過程中材料流動、變形、壓余長度、焊合以及模具應力等方面的影響。
　　(4)在常規(guī)平面分流組合模具的基礎上