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多腔壁板铝型材挤压过程数值模拟及模具优化
学兔兔 第47卷第22期 机 械 工 程 学 报 V_01．47 NO．22 2011年 11月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING NOV． 2Oll DoI：10．3901J／ME．2011．22．061 多腔壁板铝型材挤压过程数值模拟及模具优化水 徐 磊 赵国群 张存生 陈 浩 李恒奎2 (1．山东大学液固结构演变与加工教育部重点实验室 济南 250061； 2．南车青岛四方机车车辆股份有限公司 青岛 266111) 摘要：挤压模具在铝型材挤压生产中起着至关重要的作用，挤压模具设计的优劣直接影响挤压产品的质量。然而实际生产中， 挤压模具的设计更多依赖传统设计经验，需要多次试模和修模，无法满足产品开发需求。以典型的多腔壁板铝型材为例，应 用UG建立分流组合模几何模型，采用基于任意拉格朗日一欧拉(ArbitraryLargrang．Euler，ALE)算法的HyperXtrude软件对 多腔壁板铝型材的挤压成形过程进行数值模拟，获得挤压过程中速度场、温度场、应力场及金属流动情况。针对初始模具设 计的不足，提出多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲(开设引流槽、增设阻流块、优化工作带)，有效地解决了初始模具设计 中速度分布不均的问题。利用数值模拟方法可以优化模具结构，提出的多腔壁板铝型材挤压模具优化三步曲对同类铝型材挤 压模具结构设计具有一定的指导意义。 关键词：多腔壁板 数值模拟 模具优化三步曲 中图分类号：TG376 NumericalSimulationofExtrusionProcessandDieOptimizationfor Aluminum M ulti-cavityProfile XU Lei ZHAO Guoqun ZHANG Cunsheng CHEN Hao LIHengkui (1．KeyLaboratoryforLiquid—solidStructuralEvolutionandProcessingofMaterialsofMinistryofEducation， ShandongUniversity,Jinna 250061； 2．CSRSifnagLocomotiveRollingStockCorporationLimited．Qingdao266111) Abstract：Theextrusiondieplaysacrucialroleintheprocessofaluminum alloyprofileproductionanditsdesigndeterminesthequality ofproducts．However,thedesing ofextrusiondienipracticemainlydependsonhtetraditionaldesing experinece，thusmanytimesof modificationsandexperimnetsareneededtogainna accpetableproduct．Th egeome~calsolidmodeloftheportholedieforallaluminmu multi—caviyt wallboardprofileisesatblishedbyusingUG Th eextrusionprocessofhtemulti—caviytwallboradprofileissimulatedby usnigrabitraryLagrange-Euler(ALE)algorithmbasedHypreXtrudesoftware．Thedist
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