模具结构对复杂断面铝合金型材挤压变形的影响.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．11模具结构对复杂断面铝合金型材挤压变形的影响黄春华(武汉交通职业学院交通工程学院，湖北武汉430065)摘要：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。关键词：数值仿真；铝合金；挤压；金属流动中图分类号：

2、TG379文献标识码：A文章编号：1001—3814(2014)11-0142．03InfluenceofDie-structureonExtrusionDeformationofAluminumAlloyPr0filewithComplexSecfiOnHANGChunhua(SchoolofTransportationEngineeringWuhanTechnicalCollegeofCommunications，Wuhan430065，China)Abstract：Inordertoobtainaluminumalloyextrudedproductso

3、fcomplexsectionwiththehighqualitysurfaceandhighprecisionsize，theextrusionformingprocesswasanalyzedbynumericalsimulation．Throughtheoptimizationofthestructureofthedie，includingadjustingtheshuntingholessize，thedistanceofeachshuntingholeandtheextrusioncylindercenter，changingtheangleofsp

4、read，reasonablematchingofthemetalflowvelocityofeachshuntingholeandtheweldedsurfaceoftheshuntingdiewithcomplexsectionforhollowprofilewasobtained；thedeformationroleofmetalflowwasoverallobtainedbynumericalsimulationandtheproductformingquali哆waspredicted，whichhelpsoptimizediestructurean

5、dextrusionprocess．Keywords：numericalsimulation；aluminumalloy；extrusion；metalflow铝合金具有质量轻、比强度高、导热、导电、耐腐测和优化产品质量【3]。对于复杂断面的铝合金型材。蚀及成形性良好等优点，被广泛应用于建筑、装饰、分流模挤压已被广泛应用[41，操作简单，灵活性强。可包装及机械电子行业。铝合金的用量及范围已仅次在较小吨位压机上实现外形较大的产品。因此分流模于钢铁，成为第二大金属材脊斗【”。挤压是铝合金产品挤压模具的结构优化已成为目前的研究热点之一圈。的主要生产方式之一。铝合金型

6、材分为建筑型材和本文对复杂断面铝合金型材挤压模具进行结构优工业铝型材．而我国在尺寸精度、性能和表面质量要化，采用有限元软件模拟找出模具结构与型材成形求高的工业铝型材生产技术方面与欧美还有较大差过程中参数的关系，从而达到提高型材质量的目的。距。不同的铝合金产品断面复杂，给挤压生产带来1模具结构及边界条件一系列困难，正确的模具设计和合理的挤压工艺尤为重要【2]，我国铝合金模具设计基本停留在依靠传复杂断面铝合金型材的断面形状和主要结构尺统类比和个人经验上。已经很难满足现代模具设计寸如图1所示，断面面积为10876mm。其结构特点的需要。在挤压成形过程中，金属在密闭的

7、挤压筒是具有两个型孔、一个凹槽和一个C槽，且C槽的及模具中流动，采用数值模拟技术可对整个流动变壁厚大于其他位置。形进行模拟，通过分析其应力场、应变场等，可以预分流模三维模型及尺寸如图2所示，其中上模有8个分流孑L、2个模芯和1个引流孔．上下模的轮廓尺寸相同。本文采用的是A6082铝合金。假设高收稿日期：2014．O1．03作者简介：黄春~(1974-)，女，江西南昌人，讲师，主要研究领域为系统结温下为塑性材料，模具为刚性，坯料和模具之间采用构，图形图像处理技术；电话：15172538386；牛顿内摩擦定律，其中摩擦因子／x=1．633(其中r、E-mail：6

8、O5958661@qq．tom142