收藏本站
收藏 | 论文排版

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

吴向红  
【摘要】:随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,铝型材在铁路、航空航天、船舶、建筑、汽车、通讯设备、机械制造、运动器械、家具和装饰等各个领域得到了越来越广泛的应用,世界各国均将铝合金及其产业作为重点发展方向。由于铝型材品种规格多样,并且在挤压过程中材料流动状况复杂,挤压模具承受载荷状况恶劣,使得铝型材挤压产品开发和模具的设计成为一项艰巨的任务。依赖经验设计和试模返修的传统生产模式已不能满足现代化经济发展的需求。在效率就是生命,质量就是关键的市场经济环境下,铝型材挤压生产企业最重视的是提高模具设计加工的成功率,迫切需要以可靠的科学理论指导工艺及模具设计。使用数值模拟技术能够仿真材料流动过程,得到速度、应力、应变、压力等各种物理场量的分布及变化情况,由此可以评价工艺及模具结构参数设计是否合理,从而进行及时修改,代替费时费力的试模返修过程。这无疑是科学指导挤压生产实践的有效理论手段。本文针对铝型材挤压过程进行有限体积数值模拟的建模方法与关键技术、铝型材挤压模CAD系统、空心铝型材分流组合模结构优化CAD/CAE/CAM集成系统等开展了研发,并进行铝型材挤压过程有限体积数值模拟软件关键技术研究及专用软件的自主开发。 首先对铝型材挤压工艺及模具结构的特点、铝型材挤压技术发展概况及铝型材挤压过程理论研究方法进行全面的调查研究及总结,综合比较各种铝型材挤压过程的理论研究方法,其中数值模拟技术随着计算机技术的发展而得到广泛应用。相对于广泛使用的有限元数值模拟技术,有限体积数值模拟技术因使用欧拉描述从而能够避免网格重划,显示出其优越性,尤其适用于大体积变形过程的分析,例如挤压和锻造。商品化软件Msc/SuperForge是目前唯一基于有限体积法的可以用于挤压或锻造等金属体积成形过程数值模拟的工具,在此背景下,本文采用Msc/SuperForge对铝型材挤压过程进行数值模拟研究。 根据铝型材及其挤压模具的特点,将所研究的型材及模具分为实心型材挤压平面模和空心型材挤压分流组合模并对它们进行系统研究。对实心型材平面模的研究包括挤压比、挤压速度和摩擦等工艺参数及模角、导流结构等结构参数对挤压过程的影响。研究结果表明:1)挤压比的增加使模具载荷增加,材料变形均匀性变差,且存在合适的挤压比使得材料在工作带出口的流速均匀性最好。2)通过使用不同的挤压速度曲线进行模拟发现,使用呈线性由高到低变化的速度能显著降低挤压件温升,降低模具载荷及载荷极值持续时间,降低挤压件及模具内应力,


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前17条
1 唐妍;;不同挤压速度对铝型材挤压过程的影响[J];机械设计与制造工程;2013年09期
2 张晓东;邱旭;赵永杰;;基于ANSYS软件的挤压过程的数值模拟[J];机电设备;2012年01期
3 宋海潮;;铝合金挤压过程中温度场变化的有限元模拟分析[J];机械管理开发;2009年04期
4 武金有,Д.П.古日尼蹉夫,Ю.Н.古明纽克;挤压过程的分类[J];锻压机械;2000年05期
5 苑世剑;李峰;刘钢;;不同摩擦挤压过程中金属流动行为的变形分区研究[J];金属学报;2007年02期
6 徐学明;挤压过程中的碳水化合物 蛋白质和脂肪[J];食品与机械;1995年05期
7 于洋;;初探不同挤压速度对铝型材挤压过程的影响[J];科技资讯;2013年35期
8 L.C.Uitenham ,P.H.Geil ,曹贵安;硬聚氯乙烯挤压过程形态与性质的研究[J];聚氯乙烯;1982年03期
9 王丽敏;刘佳;;基于ANSYS的铝合金挤压过程分析[J];邢台职业技术学院学报;2011年05期
10 H.HAGHIGHAT;M M.MAHDAVI;;双金属管锥形模旋转挤压过程分析和有限元模拟(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年11期
11 唐妍;高锦张;贾俐俐;蒋松;;铝材矩形管挤压过程数值模拟[J];中国制造业信息化;2008年19期
12 刘健;林高用;冯迪;邹艳明;孙利平;;铝合金锭接锭挤压过程中横向焊缝的有限元分析[J];特种铸造及有色合金;2009年12期
13 黄新,姚家熹;木捆成型挤压过程受力分析[J];东北林业大学学报;1992年03期
14 胡宗喜;;6005A棒材挤压过程中异常开裂分析[J];世界有色金属;2021年07期
15 宋杰;黄明辉;林高用;黄光法;;铝型材挤压过程模拟及导流模优化[J];矿冶工程;2006年05期
16 高锦张;刘伟;贾俐俐;;多腔壁板铝型材分流组合模具挤压过程模拟[J];锻压技术;2006年04期
17 索涛;李玉龙;刘元镛;郭亚洲;;等径通道挤压过程三维有限元模拟[J];计算力学学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 刘伟;高锦张;贾俐俐;;多腔壁板铝型材分流组合模具挤压过程模拟[A];第三届华东六省一市塑性工程学术年会论文集[C];2005年
2 董玉平;汤爱君;高名旺;;生物质挤压过程中的静水压应力[A];2005年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2005年
3 陈国学;蒋焘;吴森;;空心铝型材挤压过程计算机仿真研究[A];第三届华北塑性加工学术会议论文集[C];2004年
4 和优锋;谢水生;程磊;;蝶形模挤压过程数值模拟研究[A];北京机械工程学会2012年优秀论文评选论文集[C];2012年
5 房岩强;魏益民;张波;;挤压过程中蛋白质结构的变化[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 程磊;谢水生;黄国杰;;基于FVM的分流模非稳态挤压过程数值模拟研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 王亮;周惠明;钱海峰;;早餐谷物的研究进展——挤压过程中原料成分的变化[A];中国粮油学会第三届学术年会论文选集(下册)[C];2004年
8 杜启亮;莫鸿强;卢宏达;谭广尉;;铝合金挤压过程光纤测温信号的低通数字滤波[A];全国冶金自动化信息网2016年会论文集[C];2016年
9 杜德恒;宋继顺;马叙;尹康;崔宏祥;;基于流动速度场控制的弯曲管件双凸模挤压过程有限元模拟[A];第六届华北(扩大)塑性加工学术年会文集[C];2009年
10 程明;张士宏;王瑞雪;;非均匀温度场对难变形合金管坯高速热挤压过程的影响规律[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
11 张伟红;张士宏;程明;;NiTiNb合金管件高速率挤压过程数值模拟[A];动力与能源用高温结构材料——第十一届中国高温合金年会论文集[C];2007年
12 胡连喜;罗守靖;霍文灿;;液态浸渗后直接挤压过程的载荷一位移特性[A];中国机械工程学会锻压学会第六届学术年会论文集[C];1995年
13 汤韬;邹天下;李大永;彭颖红;;镁合金挤压过程不均匀性的晶体塑性建模研究[A];创新塑性加工技术,推动智能制造发展——第十五届全国塑性工程学会年会暨第七届全球华人塑性加工技术交流会学术会议论文集[C];2017年
14 高冀峰;陈务军;;透镜式CFRP薄壁管挤压过程试验数值研究与近似计算方法[A];第二届可展开空间结构学术会议摘要集[C];2016年
15 张伟红;张士宏;陈威;陈宇;康达昌;;NiTi合金管高速热挤压过程热力耦合数值模拟[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
16 赵国群;;铝合金分流挤压过程中固态焊接焊缝形成机理与焊合准则研究[A];2016中国铝加工产业技术创新交流大会论文集[C];2016年
17 李权;彭建;赵亚忠;刘虹;;轻合金热挤压模拟装置中的挤压杆改进[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
18 董玉平;高名旺;孙启新;;生物质挤压成型过程的有限元模拟[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年
19 张军;邓小民;;铝型材挤压模具工况分析及其受力变形研究现状[A];全国第十三届轻合金加工学术交流会论文集[C];2005年
20 王珏;董建新;张麦仓;;690合金管材热挤压过程工艺参数对挤压行为影响的计算分析[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 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
2 侯文荣;铝合金型材挤压过程的传热行为与温度控制研究[D];北京科技大学;2015年
3 孙雪梅;复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究[D];山东大学;2014年
4 魏国兵;镁锂合金挤压过程中的组织演变及数值模拟研究[D];重庆大学;2015年
5 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
6 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
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 甘才军;复合材料液—固挤压过程辨识与控制[D];西北工业大学;2004年
2 王尧;铝合金型材分流挤压过程的数值模拟研究[D];华南理工大学;2010年
3 胡维杰;基于生产规模的鱼面生产工艺研究及双螺杆挤压过程中成型机理初探[D];西南大学;2020年
4 温道胜;铝合金型材稳态挤压过程有限体积法数值模拟关键技术研究[D];山东大学;2012年
5 罗永新;镁合金挤压过程模拟实验研究[D];湖南大学;2007年
6 王彬;大型铝型材挤压过程中金属流动规律的研究[D];沈阳工业大学;2008年
7 刘满门;反应合成Ag/SnO_2复合材料挤压过程的有限元模拟[D];昆明理工大学;2008年
8 马玉;不等长工作带对挤压过程流变及温变行为的影响[D];内蒙古工业大学;2015年
9 张允继;铝型材挤压过程模拟及模具优化设计[D];合肥工业大学;2015年
10 牛身身;高频电阻焊管焊接挤压过程分析[D];燕山大学;2021年
11 张振彪;某武器管材静液挤压机设计及挤压过程数值模拟[D];南京理工大学;2014年
12 杜红强;超超临界P92钢挤压变形的模拟研究[D];内蒙古科技大学;2020年
13 陈莹;脱脂火麻仁粕挤压性质研究及产品开发[D];江南大学;2021年
14 徐晨;汽车用空心铝合金型材挤压过程中纵向焊缝的演化规律[D];合肥工业大学;2021年
15 许福太;反应合成AgSnO_2材料组织均匀化过程的材料应力状态研究[D];昆明理工大学;2009年
16 刘承禄;6082铝合金挤压过程模拟与组织性能研究[D];重庆大学;2011年
17 胡基贵;基于数值模拟的等温挤压研究[D];湖南大学;2007年
18 袁志燕;铝合金型材挤压工程的数值模拟研究[D];江西理工大学;2015年
19 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
20 陈彪彪;铝型材挤压的数值模拟及工艺研究[D];广东工业大学;2012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