基于有限元分析的多腔双层同轴铝合金圆管挤压模具优化.pdfVIP

第49卷第10期技2024年10月

Vol.49No.10FORGINGSTAMPINGECHNOLOGYOct.2024

基于有限元分析的多腔双层同轴铝合金圆管挤压模具优化

张德军，林春梅，曹善鹏²，孙巧妍，李贾宝1

（1.烟台南山学院智能科学与工程学院，山东烟台265713；2.山东南山铝业股份有限公司，山东烟台265713）

摘要：为了减小多腔双层同轴6061铝合金圆管的挤压变形，利用HyperXtrude软件对型材挤压过程进行了数值模拟仿真。根

据仿真结果，通过扩大内圆分流腔、增设阻流坎的方法优化了模具结构，将型材出口的最大和最小速度差从19.37mm·s-1

降低至1.37mm·sl，型材出口速度均方差从8.1mm·s减少至0.31mm·s，型材出口速度均匀性大幅提高。然后，通

过对比分析得出，优化后模具内金属流动更均匀，挤压载荷和模具应力均有所下降，型材出口温度略有上升，更有利于提高

在线淬火后型材的力学性能，优化后模具的所有参数均符合工厂实际挤压生产的要求。最后，在30MN挤压机上利用优化后

的模具结构尺寸和仿真实验的挤压工艺参数生产出合格的产品，证明了基于有限元分析的铝合金多腔双层同轴圆管挤压模具

结构优化的可靠性，为多腔双层同轴圆管类型材挤压模具的设计积累了经验。

关键词：多腔双层同轴圆管；6061铝合金；挤压模具；挤压载荷；模具应力

D0I:10.13330/j.issn.1000-3940.2024.10.011

中图分类号：TG146.2*1文献标志码：A文章编号：1000-3940（2024）10-0082-10

Optimizationonextrusiondieformulti-cavitydouble-layercoaxialaluminum

alloycirculartubebasedonfiniteelementanalysis

ZhangDejun,LinChunmei,CaoShanpeng’,SunQiaoyan,LiJiabao

(1.CollegeofIntelligentScienceandEngineering,YantaiNanshanUniversity,Yantai265713,China;

2.ShandongNanshanAluminumCo.,Ltd.,Yantai265713,China)

Abstract:Inordertoreducetheextrusiondeformationofmulti-cavitydouble-layercoaxial6061aluminumalloycirculartube,thenu-

mericalsimulationontheextrusionprocessofprofilewascarriedoutbysoftwareHyperXtrude,andaccordingtothesimulationresults,

thediestructurewasoptimizedbyexpandingtheinnercirculardiversioncavityandaddingaflowbarriertoreducethemaximumand

minimumvelocitydfferenceatprofileoutletfrom19.37mm-s-to1.37mmsandthestandarddeviationofprofileoutletvelocity

from8.1mm·sto0.31mm·s-,andimprovethevelocityuniformityatprofileoutletgreatly.Then,thecomp