空心異型鋁型材擠壓過程數(shù)值分析及模具工作帶優(yōu)化研究.pdf

1、人們正在尋求新的可持續(xù)發(fā)展途徑，而輕量化作為一種能有效降低能源的消耗的方法，越來越受到人們的關(guān)注，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、密度小、導(dǎo)熱性能好的鋁合金是輕量化首選的金屬材料，目前已被廣泛應(yīng)用于交通、建筑、汽車、船舶等領(lǐng)域。擠壓加工是鋁合金材料加工生產(chǎn)的一種重要方法，而擠壓模具的結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)對(duì)生產(chǎn)的型材制品質(zhì)量有很大的影響，這些參數(shù)的確定要求工程人員擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還要經(jīng)過反復(fù)的“試修”，才能保證型材制品的質(zhì)量，這嚴(yán)重制約著我國鋁型材領(lǐng)域

2、的發(fā)展。隨著數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用，人們可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，從而有針對(duì)性的改正，獲得合理的設(shè)計(jì)方案。
　　本文首先闡述了任意拉格朗日-歐拉方法的基本原理，介紹了基于該算法的HyperXtrude，敘述了其功能、邊界條件、計(jì)算流程、穩(wěn)態(tài)假設(shè)等，并以某難擠壓的空心異型鋁型材為例，模擬分析了其擠壓過程，并針對(duì)型材速度分布不均勻與變形大等問題，采用增設(shè)阻流臺(tái)與調(diào)整工作帶的方式，調(diào)節(jié)坯料的流速，降低型材的變形量。
　　設(shè)定模擬方案，研

3、究了擠壓速度、坯料預(yù)熱溫度、模具預(yù)熱溫度對(duì)擠壓成型過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明：降低擠壓速度與提高模具與坯料的預(yù)熱溫度有有效的減小擠壓力和金屬的流動(dòng)應(yīng)力；過高的擠壓速度將導(dǎo)致坯料流速不均勻性加大，模具承受的最大等效應(yīng)力增加，易造成模具的失效；模具與坯料預(yù)熱溫度較高時(shí)，坯料的流動(dòng)均勻性提高；坯料的預(yù)熱溫度對(duì)型材與模具溫度的影響較小，而模具預(yù)熱溫度的升高，型材與模具的最高溫度降低且溫度分布更加均勻。
　　最后探討了焊合室深度與焊合角度對(duì)擠