6005异型空心铝型材挤压模具及工艺优化方法研究

发布时间：2023-04-30 02:13

　　铝合金型材在挤压生产过程中,挤压模具结构和挤压工艺参数对铝合金型材挤压过程有着至关重要的影响。实际生产中,模具结构和挤压工艺参数主要依据设计师的经验来确定,需要经过多次的试模、修模。采用数值模拟研究铝合金型材的挤压过程,可以获得金属的流动规律以及各个位置的应力、速度、位移等物理量,能够用于预测金属成形时可能产生的缺陷,从而为模具结构的合理设计提供理论支撑。本课题针对6005空心铝合金型材截面形状与尺寸,设计分流组合模,利用任意拉格朗日-欧拉算法有限元软件HyperXtrude对型材进行数值模拟,分析挤压过程的材料流动特点和模具的变形受力情况,选择合理的模具结构优化变量并进行模拟实验设计,进而得到了分流模的关键结构对挤压过程的影响;通过改变工艺参数的数值来进行模拟实验,分析得出工艺参数对铝合金型材分流模挤压过程的影响规律;选择合理的模具结构或挤压参数优化变量,确定优化目标,并进行模拟实验设计,获得所有实验方案的优化目标结果,并利用响应曲面法获得最优的模具结构和挤压工艺参数。本文研究结果表明:模具结构优化后,模具出口处型材截面流速均方差从42.83mm/s下降39.94mm/s,最大挤压力...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 铝型材挤压概述
        1.2.1 铝型材挤压加工基本原理及工艺特点
        1.2.2 空心铝型材挤压模具结构概述
    1.3 铝型材挤压行业发展现状
    1.4 数值模拟在铝型材挤压技术中的应用现状
        1.4.1 国外铝型材数值模拟技术研究现状
        1.4.2 国内铝型材数值模拟研究现状
    1.5 本课题体现的创新性
    1.6 本课题研究内容
第2章 模具结构对铝合金型材分流模挤压过程的影响
    2.1 引言
    2.2 Hypermesh软件概述
    2.3 挤压模具设计和挤压过程数值模拟
        2.3.1 初始模具设计方案
        2.3.2 数值分析模型的建立
    2.4 模具结构对铝合金型材挤压过程的影响
        2.4.1 分流模模具结构模拟方案设计
        2.4.2 分流模模具结构对材料流速和挤压力的影响
        2.4.3 分流模模具结构对模具强度的影响
    2.5 本章小结
第3章 工艺参数对铝合金型材分流模挤压过程的影响
    3.1 挤压模具设计和挤压过程数值模拟
    3.2 挤压速度对挤压过程的影响规律
        3.2.1 挤压速度对型材温度的影响
        3.2.2 挤压速度对材料流速和型材变形的影响
        3.2.3 挤压速度对挤压力的影响
    3.3 棒料温度对挤压过程的影响规律
        3.3.1 坯料温度对型材温度的影响
        3.3.2 坯料温度对材料流速和型材变形的影响
        3.3.3 坯料温度对挤压力的影响
    3.4 模具温度对挤压过程的影响规律
        3.4.1 模具温度对型材温度的影响
        3.4.2 模具温度对材料流速和型材变形的影响
        3.4.3 模具温度对挤压力的影响规律
    3.5 本章小结
第4章 挤压模具结构与挤压工艺参数的优化设计
    4.1 挤压模具结构优化设计
        4.1.1 初始模具设计方案
        4.1.2 实验模拟方案的制定
        4.1.3 模具结构多目标优化
    4.2 挤压工艺参数优化设计
        4.2.1 挤压工艺参数的选择
        4.2.2 初始方案模拟结果
        4.2.3 实验模拟方案的制定
        4.2.4 工艺参数多目标优化
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3806208