一种挤压铝型材自动牵引中断设备的设计及应用

在铝型材挤压过程中,铝型材从挤压机挤出后长度较长,且米重不等。为了防止型材挤出过程中偏离轨道及满足一定张力的要求,并减少型材的弯曲或扭曲,在铝型材冷却后需要用牵引中断设备匹配挤压机速度,同时准确无误地牵引到所需型材长度处,并进行锯切。设计开发了一种铝型材牵引中断设备结构,阐述了结构设计理念、具体结构组成以及实际应用等内容,采用理论联系实际的研究方法,最终产品已经试制完成,投入使用。一种挤压铝型材自动牵引中断设备辅助挤压生产顺利进行,满足了不同挤压工艺型材的生产需要,实用性较强,提高了企业生产效率。     

空心铝型材挤压成形过程的有限元数值模拟

用刚塑性有限元法对方截面铝型材挤压过程进行了计算机数值模拟,并探讨了其关键技术,与用挤压不同颜色橡皮泥的方法对铝型材挤压过程中金属质点流动状态所作的物理模拟结果相比,发现两者吻合得较好,证明了计算机数值模拟的正确性,其结果为制定合理的铝型材挤压工艺参数及模具设计提供了理论依据.     

X5214铝合金型材挤压过程的数值模拟

通过采用有限元法与有限体积法相结合,在MSC.SuperForge有限元商业软件上实现了挤压比λ=98.28的X5214铝型材挤压过程的数值模拟;对比了3种不同导流孔形状对型材挤出模口处z向的流速均匀性:获得该型材挤压过程的材料流动速度场、应力场和温度场分布图,并对金属的流动过程进行分析.模拟分析结果表明:对于X5214铝型材,采用对称导流模可获得较佳的流速均匀性.     

高温合金管材挤压变形及挤压工艺的流函数法研究

针对IN690高温合金管材在挤压过程中挤压力大及预测不准等问题,以优化设计挤压工艺和参数进而实现降低挤压力、减少能耗为目标,应用流函数法建模分析挤压变形过程和建立挤压力求解模型,得到了稳定挤压时金属的速度流线.研究了挤压温度、摩擦因数和模具角度等因素对挤压力的影响规律,建立了IN690高温合金管材挤压工艺参数与挤压力的关系.以挤压力最小为优化目标,优化设计了最佳挤压温度和模具角度.     

基于UG/OPEN的铝型材挤压模具设计系统开发

分析了铝型材挤压模具的设计流程,在铝型材挤压模具设计数据流图的基础上,以UG NX为开发平台,综合运用各种UG/OPEN开发技术开发了铝型材挤压模具设计系统,包括用户菜单、模具文件新建界面、截面数据处理、工艺参数处理、挤压模具结构设计与结构生成等模块.该设计系统与UG NX无缝集成,运行稳定可靠,大大提高了铝型材挤压模具的设计效率和质量.     

铝型材挤压导流模工作带长度的设计方法

通过针对性的挤压实验,研究了铝型材挤压过程中模具诸因素对金属流速分布的影响,根据流速均等的观点提出了导流模工作带长度的设计公式,该公式已初步得到生产性验证。     

间接挤压铸造工艺参数对铝合金中Si偏析的影响

研究间接挤压铸造工艺条件下,浇注温度、挤压压力、挤压速度、冷却速度及参数间的交互作用对6066铝合金中Si元素的偏析影响规律. 以凝固后零件热节位置硅的质量分数与合金初始硅的质量分数的差值定量表征偏析程度,采用考虑一级交互作用的四因素两水平正交设计,研究间接挤压条件下硅的偏析现象. 结果发现:浇注温度、挤压压力、挤压速度和冷却速度对硅偏析都有影响,其中浇注温度是影响最显著的因素. 随着浇注温度的升高,铝合金中Si偏析程度减小. 挤压压力和挤压速度对硅偏析的影响次之,但两者的影响趋势相反;模具冷却能力的影响程度与挤压压力和挤压速度的交互作用的影响程度相似,铜模套(高冷速)比钢模套(低冷速)的硅偏析程度要轻. 间接挤压铸造条件下,工件热节位置可以出现硅的负偏析.     

基于有限元分析的铝合金等温挤压工艺设计

常规挤压条件下(推杆速度不变)，热挤压件的微观组织(例如亚晶粒)沿长度方向的分布是不均匀的，为了控制(或减少)这种不均匀性，工业界常采用等温挤压工艺，即挤压过程中根据所测的挤压件表面温度去调整推杆速度或对坯料进行梯度加热，研究了如何使用商用有限元软件去设计推杆速度曲线，并比较等温挤压工艺和常规挤压工艺在挤压载荷、温度以及亚晶粒尺寸分布等方面的不同。     

1633B铝合金空心型材挤压过程的数值模拟及虚拟试模

通过将有限元法与有限体积法相结合,在MSC.SuperForge商业软件上实现了挤压比λ＝62.6的空心薄壁铝型材挤压过程的数值仿真,获得了该型材挤压过程的材料流动速度场、应力场、应变场、温度场分布图以及焊合过程.通过与生产试模结果的比较表明,基于数值分析的虚拟试模对挤压模具设计和挤压工艺的优化有直接指导意义.     

稀土Mg-Mn-Zn-Ce合金等通道转角挤压工艺

为获得性能良好的超细晶镁合金材料,采用等通道转角挤压工艺对稀土Mg—Mn—Zn—Ce合金进行塑性加工,研究了速度、温度和润滑条件对合金的挤压工艺以及性能的影响。实验结果表明：对于稀土Mg—Mn—Zn-Ce合金,等通道转角挤压的润滑剂为7025高温润滑脂,速度2mm／s,第一道次的挤压温度为250℃,第二道次的挤压温度为270℃。该工艺条件使等通道转角挤压能够顺利进行,可获得表面光滑平整、晶粒组织细化的稀土Mg—Mn—Zn—Ce合金。     

基于知识的铝型材挤压模具集成设计系统

提出了基于知识的铝型材挤压模具集成系统的框架，研究了事例推理技术(CBR)在铝型材挤压总体事例建模中的实现以及面向铝型材挤压成形过程的仿真方法．总结了集成知识模型中的几何处理技术，提出了基于CAD平台进行几何处理的基本原理并建立了相应的原型系统．     

玻璃幕墙铝型材挤压模具设计及优化方法研究

铝型材挤压模具设计主要依据工程类比和设计经验,利用hyperxtrude对挤压过程进行仿真模拟,既能验证传统设计经验的可靠性又能利用挤压过程中的模具结构的应力应变、型材出口金属流速、温度分布等来优化模具结构,有效地减少了模具设计时间,降低了模具生产成本,为铝型材企业提供实用的技术参考。     

宽截面铝型材挤压导流模应用研究

探讨了导流模内挤压铝型材的流动规律。提出了确定导流模最小厚度的理论依据。用流函数法确定了宽截面薄壁铝型材挤压变形动可容速度场、应变速率场及上限功率。讨论了变形程度、磨擦因子等参数对导流模最小理论厚度、挤压载荷的影响。得出薄壁型材导流模厚度的理论最小值。为导流模优化设计提供了理论依据。     

挤压模具箱式加热炉的性能测试与应用

扼要介绍了一种新型铝型材挤压模具箱式加热炉.在相同试验条件下,与传统电阻式铝型材模具加热炉进行性能试验比较,分别记录两种加热炉在升温与保温过程中温控曲线的变化,及所需的能耗和两种模具炉在保温过程中的热量散失情况.研究结果表明：模具箱式加热炉相比传统模具加热炉,加热效率提高约50%,耗电量降低约57%.模具箱式加热炉具有传热效率高、隔热性能强、加热均匀性好、安全系数高、模具使用寿命延长以及模具损坏率降低等优点,在铝型材加工行业具有较好的应用及推广价值.     

薄壁铝型材挤压成形的一种有效模拟方法

基于大变形弹塑性有限元理论和有限体积法基本原理，建立了金属塑性成形的弹塑性UL有限元列式以及塑性流动中的有限体积控制方程．提出了有限元模拟系统到有限体积模拟系统的数据传递和信息继承方法。建立了铝型材挤压成形有限元/有限体积法复合模拟系统，对铝型材挤压过程进行了数值模拟，预示金属在成形中的塑性变形行为，从而为模具设计及工艺参数选取提供理论依据．     

铝合金半固态反挤压过程的数值模拟

材料在半固态下具有特殊性质,运用有限元数值模拟技术,研究材料在半固态成形过程中的应力场、应变场和温度场的分布规律,预测金属在成形过程中的充型行为、可能产生的缺陷和最佳工艺参数等信息,可为实际生产提供理论依据。对半固态2017铝合金的反挤压过程进行了数值模拟,研究了变形温度、凸模速度、凸模压下量、挤压比和摩擦因子等工艺参数对变形过程中应力、应变和温升的影响,并优化了变形工艺参数。     

薄壁铝型材挤压有限体积分步模拟

建立了铝型材挤压成形有限体积法分步模拟系统．研究了有限体积分步求解方法关键技术,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承．在每一分步计算中,占用相对较少的计算机资源,可划分更为细致的有限体积网络．利用该方法成功地模拟了薄壁类铝型材挤压成形过程,并对成形中应力、应变及温度场分布的演化进行了分析．研究结果表明,有限体积分步法是模拟薄壁类铝型材挤压成形过程的有效方法．     

铝合金挤压型材淬火模拟研究及工艺参数的改进

为了解决"U"形铝合金型材在喷水淬火过程中因冷却速度不均匀而导致型材截面变形的问题,基于FLUENT和ANSYS-WORKBENCH软件平台,建立了"U"形挤压型材在喷水冷却过程的有限元模型.分析了3种不同喷嘴速度大小方案下型材淬火冷却过程的温度场、残余应力和变形等变化规律.结果表明:经工艺参数优化后,型材截面上不同部位喷嘴速度大小设计更合理,淬火冷却过程中型材的温度场和等效应力分布更均匀,最大等效应力最小,型材的变形最小.通过有限元分析能较好地改进型材淬火冷却过程中喷嘴速度大小及分布,为实际挤压生产过程提供指导.     

超硬铝合金无缝管材挤压成形工艺优化

为了揭示大型铝合金无缝管材挤压成形中的关键技术问题,以7075铝合金为例,采用刚黏塑性有限元法分析工艺参数对铝合金管材挤压成形过程的影响。研究结果表明:随着成形温度增加,挤出模口处所受附加拉应力逐渐降低,但过高挤压温度反而会增大黏附力;随着挤压速度增大,所需挤压载荷明显增加,且管材挤出过程中金属变形流动的均匀性随之降低;在挤压温度为430℃、挤压速度为2 mm/s时进行工艺实验,一次性成形大型铝合金无缝挤压管材,且所得制品的表面质量良好,符合使用要求。     

挤压铝型材产品开发计算机辅助设计系统

在对大量的挤压铝型材进行统计分析的基础上,建立了适用的挤压铝型材柔性分类编码系统。并依据成组技术的基本原理,采用变异式设计方法,研制了挤压铝型材产品开发计算机辅助设计系统,并成功地应用于铝型材挤压企业。该企业的应用不仅大大缩短的产品开发时间,降低了成本,还可以极为迅速地检索挤压铝型材产品设计图纸。