收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大型薄壁铝型材挤压模具设计及优化

张成兰  
【摘要】:随着我国高速轨道交通、船舶和航天航空业的发展,铝合金型材产品正向着高强高韧、断面形状复杂、薄壁扁平多腔和尺寸精度要求高的方向发展,这无疑给铝合金型材挤压工艺和模具设计提出了更高要求。传统的经验式铝型材挤压工艺和模具设计方法已难以适应大断面复杂型材的设计需求。基于挤压过程数值模拟分析的挤压工艺和模具设计方法是提高挤压工艺和模具设计质量和效率的重要方法。本文针对某一典型大截面复杂铝合金型材,系统研究了该铝型材的挤压工艺和模具设计、挤压过程金属流动规律,并基于数值模拟方法优化设计了该型材的挤压模具,获得了出口截面速度分布相对均匀的挤压模具结构。 首先分析了该大型复杂截面铝合金型材的结构特征和尺寸精度要求,分析了该型材挤压成形和模具设计难点,基于分流组合模的结构特点和设计方法,对该铝合金型材的挤压工艺进行计算分析,设计了具有导流室结构的铝型材挤压模具结构,设计了上模结构的分流孔、分流桥和模芯以及下模的焊合室、模孔型腔、工作带和空刀等具体结构。 基于任意拉格朗日-欧拉算法的有限元模拟软件HyperWorks,建立了该铝型材挤压成形过程的有限元数值模拟模型,对挤压过程进行了数值模拟,获得了型材挤压过程金属流动规律,分析和讨论了挤压模具出口截面上型材的变形、速度、应力和温度场分布,分析了模具出口处型材截面上的速度分布不均性和型材扭拧变形之间的影响关系,研究表明,基于初始设计的型材挤压模具,无法保障模具出口处型材截面上材料流动的均匀性,导致型材出现扭拧变形。 系统研究了导流板、分流孔、阻流块及工作带等模具结构参数对型材挤压速度分布、温度分布、应力应变分布及材料粒子运动轨迹等金属流动行为的影响规律,对比分析了不同模具设计方案下的金属流动状态和模具出口处型材截面上的速度分布均匀程度,优化设计了该型材的挤压模具结构。数值模拟表明,优化设计的模具结构可使模具出口处型材截面速度相对均匀和变形较小,可满足型材截面几何形状和尺寸精度的要求,并总结了此类大型复杂截面铝合金型材挤压模具的设计方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 颜建辉 ,王智祥;提高铝型材模具寿命的途径[J];电加工与模具;2002年02期
2 陈裕鹏;挤压模具氮化工艺控制[J];冶金丛刊;1999年04期
3 陈洪再,吴锡坤,沈丽如 ,铁军 ,董玉英 ,谢峰 ,徐丽云 ,李炯 ,谭军 ,陈克茂;铝型材用挤压模具离子注入表面强化[J];中国核科技报告;2002年00期
4 李超,任英磊,葛景岩,李延春,许哲明,左其福;WCML-2热作模具钢的研究[J];沈阳工业大学学报;1999年02期
5 沈丽如,铁军,董玉英,谢峰,徐丽云,李炯,谭军,陈克茂,陈洪再,吴锡坤;铝型材挤压模具离子注入表面强化[J];真空;2002年03期
6 王智祥,张建新;影响铝挤压模具寿命的因素分析[J];模具工业;2003年02期
7 倪正顺,帅词俊,钟掘;铝型材挤压模具优化设计系统的研究与开发[J];铸造;2004年04期
8 黄克坚,包忠诩,陈泽中,傅立军,林文国;有限体积法在挤压模具设计中的运用[J];稀有金属材料与工程;2004年08期
9 刘贵玉;挤压模具电火花加工空刀新工艺[J];铝加工;1994年01期
10 刘毅;辛选荣;刘汀;;基于SolidWorks平台的挤压模具CAD系统[J];机械工人(冷加工);2006年03期
11 钱建辉;齐增生;;连铸连轧铜管挤压模具的选材与热处理[J];热加工工艺;2008年16期
12 毛江虹;;银、铜基钎料挤压模具的设计[J];电工材料;2010年01期
13 梁平信;;实心挤压模的修整(1)[J];轻金属;1989年03期
14 苗瑜,刘方友;影响挤压模具寿命的因素浅析[J];轻合金加工技术;2000年10期
15 吴玉道,史家乐,娄福宝;铝型材热挤压模具的失效分析[J];机械工程材料;2001年05期
16 计小辈;王丽敏;;成型工艺对铝合金制品表面粗糙度的影响[J];机电工程技术;2009年02期
17 刘汉武,丁桦,崔建忠;型材挤压模具CAD参数化绘图程序设计[J];轻金属;2000年05期
18 刘静安,王泰利;4Cr5MoSiV1钢挤压模具真空热处理工艺研究[J];铝加工;2000年01期
19 刘正林;铝型材挤压模的气体氮化[J];冶金丛刊;2001年06期
20 刘小宝;三维测量仪在挤压模具中的应用[J];轻合金加工技术;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张振峰;张理罡;谢水生;;列车车体型材用大型、复杂、精密挤压模具关键制造技术研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
2 刘静安;;4cr5mosiv1钢挤压模具真空热处理工艺研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 邹琳;夏巨谌;胡国安;;神经网络在型材挤压模具优化设计中的应用研究[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
4 王健;丁培道;黄光杰;高静;;镁合金用挤压模具清模技术的初步研究[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
5 沈丽如;铁军;董玉英;谢峰;徐丽云;李炯;谭军;陈克茂;陈洪再;洗明伟;吴锡坤;陈小砚;;铝型材挤压模具离子注入表面强化[A];'2001全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2001年
6 柳瑞清;颜建辉;蔡薇;;热挤压生产紫铜电脑散热片实验分析[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
7 莫建虎;李落星;李光耀;钟志华;;大型整体壁板和空心薄壁铝型材挤压模具设计关键技术[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
8 童洪辉;;多功能离子注入技术及应用[A];首届中国热处理活动周论文集[C];2002年
9 赵云路;薛荣敬;;挤压工模具材料热处理及表面强化处理[A];中国有色金属学会合金加工学术委员会2008学术年会论文集[C];2008年
10 闫秀;黄冬梅;;绿色制造技术在铝型材制造过程中的运用(摘要)[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 邹琳;基于遗传算法的挤压模具多目标优化设计与研究[D];华中科技大学;2004年
2 陈浩;空心铝合金型材挤压过程数值模拟及模具优化方法研究[D];山东大学;2012年
3 孙宪萍;挤压成形弹—塑性接触磨损微观机理及磨损控制[D];江苏大学;2008年
4 胡龙飞;铝型材壁板挤压模具结构优化设计研究[D];合肥工业大学;2008年
5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
6 吴向红;铝型材挤压过程有限体积数值模拟及软件开发技术的研究[D];山东大学;2006年
7 李伟;生物可降解稀土镁合金血管支架无缝管材的制备技术及性能研究[D];重庆大学;2011年
8 王匀;扁挤压筒强度分析与设计方法研究[D];燕山大学;2003年
9 刘德学;挤压变形力的数值分析及模拟方法研究[D];兰州理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 栾怀超;钢制车轮平衡块挤压模具断裂失效分析[D];上海工程技术大学;2014年
2 孙宪萍;挤压模具的摩擦学优化设计[D];合肥工业大学;2005年
3 张成兰;大型薄壁铝型材挤压模具设计及优化[D];山东大学;2014年
4 刘健;轨道列车车体型材用大型、复杂、精密挤压模具的研制[D];中南大学;2011年
5 叶南海;挤压分流模具三维结构建模及其软件系统开发[D];中南大学;2004年
6 张晓红;铝型材挤压模具CAD/CAPP集成系统关键技术研究[D];重庆大学;2003年
7 李学忠;挤压模CAD/CAM开发系统[D];重庆大学;2003年
8 何畅;铝型材挤压过程数值模拟及挤压模具结构参数优化研究[D];湖南工业大学;2013年
9 张欣;连续挤压模具等离子体材料表面改性研究[D];北京交通大学;2012年
10 何升立;连续挤压模具及其工艺参数的优化[D];合肥工业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘其丕;天津举办铝型材加工技术交流会[N];中国有色金属报;2005年
2 刘其丕;天津锐新电子建精密铝工业型材研发制造基地[N];中国有色金属报;2007年
3 潇潇;新型金属陶瓷复合材料[N];中国有色金属报;2005年
4 汪恒玉;敢为天下先[N];中国有色金属报;2005年
5 汪恒玉;填补市场空白 洛铜破解D型管难题[N];中国工业报;2005年
6 ;趁热批发[N];科技日报;2005年
7 进周;中国铝型材挤压模具研讨会召开[N];中国有色金属报;2008年
8 黄红健 孙礼勇;第六届江苏省专利奖评选揭晓[N];江苏科技报;2010年
9 王红平;铜都铜业铜材公司开展技术比武提高职工技能[N];中国有色金属报;2007年
10 ;让知识产权成为创新型省份建设“加速器”[N];新华日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978