铝方通

铝方管连续挤压金属流动的数值模拟研究

发布时间:2018-01-10  |  关键词:铝方管 | 铝合金方管 | 铝方通 | 防锈铝管  |   打印本页  |  关闭窗口
用有限铝方管元法模拟金属塑性成形过程已成为塑性成形研究的中心问题。由于各种塑性成形模拟软件发展水平的限制,还不能完全利用模拟软件来对铝管连续挤压这样复杂的成形过程进行分析研究。为了解决这个矛盾,我们将实际中复杂的塑性成形过程进行简化,再利用有限元模拟软件进行模拟,来获取所需要的主要信息,为实际生产服务。 有限元数值模拟软件,对铝管连续挤压变形过程以及模腔内金属流动的均匀性等问题进行了研究。研究内容主要分两部分进行。 第一部分分析铝方管多孔扁管的连续挤压过程。通过对几何模型、变形过程采取适当的简化,以及增加一个假想“对称面”解决从分流孔流出的金属在对称面上无约束的问题,成功地实现了数值模拟研究。通过分析模拟结果,可以直观地了解金属在平面分流组合模通道中的流动特点,并掌握多孔管挤压模具所需重点解决的问题:在保证模具强度的同时,使金属流动均匀。得出的金属温度分布曲线与实测温度基本吻合。这些模拟结果对连续挤压铝多孔扁管的生产工艺设计及分流组合模的设计等都有重要的指导作用。 第二部分针对连续挤压生产本身金属流动不均匀是否导致挤压铝圆管时出现竹节纹缺陷这一问题,进行了数值模拟分析;并对几种均衡金属流速的方案进行了对比研究。通过去掉凹模以解决模拟过程中网格自接触的问题,使模拟过程得以实现。并设计分析方法,通过比较金属在各分流孔之间流动的均匀性判定参数δ,得出结论:连续挤压本身结构的特点所造成的变形金属流动至腔体进料口处时所产生的速度差异,不会导致铝方管竹节纹缺陷出现;采用通用的铝方管连续挤压腔体,使用具有3个分流孔的分流组合模时,将凸模的一个分流桥放置在堵头侧对称面上,是均衡金属流速的最佳生产方案。 本研究将有限元模拟技术与铝管连续挤压的生产实际紧密结合,体现了科技为生产服务的宗旨,有广阔的应用前景。