对称零件多向挤压工艺有限元仿真

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基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析

基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析挤压铸造是一种重要的金属加工方法，它可以制造出高质量、高性能的金属制品。

在挤压铸造过程中，金属经过加热、挤压、冷却和凝固等多个阶段，其中凝固过程对于制品的性能和质量起着重要作用。

因此，研究挤压铸造凝固过程的数学模型，对于提高制品的性能和质量具有重要的意义。

本文基于有限元方法，对挤压铸造凝固过程进行数学模拟和分析。

具体地，我们考虑了典型的挤压铸造凝固过程，在模型中考虑了金属液体的流动、传热和凝固等物理现象。

通过对模型进行数值求解，我们得到了金属的温度和凝固过程的演化规律，进而分析了挤压铸造制品的性能和质量。

首先，我们考虑了金属流动和传热的数学模型。

我们假设金属液体是一种不可压缩流体，满足机械平衡和质量守恒的连续性方程式。

同时考虑了金属液体在挤压模具中受到约束后，其流动与形变之间的耦合关系。

根据传热学理论，我们将金属液体和模具的传热过程建模为一个二维的热传导问题，其中考虑了辐射传热的影响。

通过建模和求解，我们得到了金属液体在挤压模具中的流动和温度场分布。

接着，我们考虑了金属凝固过程的数学模型。

我们假设金属的凝固是一个自由界面问题，其中金属液体和固体的转化由一个相变温度和一个相变潜热描述。

根据热传导方程和Stefan条件，我们建立了金属凝固过程的数学模型，并采用了两种不同的数值方法对其进行求解。

一种方法是显式时间步进法，该方法适用于较简单的凝固过程；另一种方法是Crank-Nicolson方法，该方法对凝固过程的细节和物理机制进行了更加精确的建模和求解。

通过对凝固过程的模拟和分析，我们得到了凝固界面的演化规律和凝固效率的计算结果。

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其优良的物理性能和机械性能，广泛应用于航空、汽车、建筑等多个领域。

铝合金管材的挤压成形技术作为其重要的制造工艺之一，对产品的质量和性能具有重要影响。

因此，研究铝合金管材挤压成形的数值模拟技术，对于提高生产效率、优化工艺参数以及降低成本具有重要意义。

本文将基于有限元法，对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，旨在为实际生产提供理论依据和指导。

二、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种有效的数值计算方法，能够模拟复杂物理过程和材料行为。

在铝合金管材挤压成形过程中，有限元法可以模拟金属的流动、应力分布、温度变化等关键因素，为优化工艺参数和产品设计提供有力支持。

首先，通过建立铝合金管材挤压成形的有限元模型，可以实现对金属流动的精确模拟。

模型中应考虑金属的塑性变形、热传导、相变等物理过程，以及材料在不同条件下的力学性能。

此外，还需要对模型进行网格划分、边界条件设定等操作，以保证模拟结果的准确性。

其次，通过对有限元模型进行求解，可以得到挤压过程中各阶段的应力分布和温度变化情况。

这些数据可以帮助我们了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题，为优化工艺参数提供依据。

三、铝合金管材挤压成形的数值模拟过程铝合金管材挤压成形的数值模拟过程主要包括前处理、求解和后处理三个阶段。

前处理阶段主要是建立有限元模型。

首先需要确定模型的几何尺寸、材料性能等参数。

然后进行网格划分，确保网格的密度和数量能够满足模拟精度的要求。

此外，还需要设定边界条件和初始条件，如挤压速度、温度等。

求解阶段主要是对有限元模型进行求解。

通过使用合适的求解器和方法，对模型进行迭代计算，得到各阶段的应力分布、温度变化等数据。

后处理阶段主要是对求解结果进行分析和处理。

通过绘制应力分布图、温度变化曲线等图表，可以直观地了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题。

此外，还可以通过分析结果优化工艺参数和产品设计。

内齿轮毛坯挤压成形的有限元仿真

内齿轮毛坯挤压成形的有限元仿真作者：蒙秉嵩来源：《科技信息·上旬刊》2018年第03期摘要：基于Deform-3D建立内齿轮挤压有限元模型，探讨了模拟参数的设置，对成形过程进行了数值模拟。

从后处理器处获得了成形过程中的等效应力和应变云图；分析了行程载荷曲线和金属的流动速度。

关键词：内齿轮；有限元模型；Deform-3D；数值模拟前言通常，设计挤压模具前，进行挤压的有限元仿真，将能节省设计周期，预测可能的缺陷，防止返工遭成的经济损失。

图1是经简化的需挤压加工的内齿轮零件图，外径60mm，高20mm，内齿轮深8mm。

材料10钢，采用冷挤压。

设计挤压模具时，需知道应力和应变及挤压过程中可能存在的缺陷。

为此，基于Deform-3D对挤压过程进行了有限元仿真。

1 内齿轮挤压三维建模齿轮参数：m=3，z=14用solidworks绘制挤压上模、下模和工件三维图，并组装成装配体，如图2所示。

保存为stl格式，获得如图3所示的文件形式。

2 齿轮成形挤压的前处理2.1 导入工件、上模和下模由图3选择工件，选择“Workpiece”点击“GEOMETRY”和“Import”，选择图3中的“z1-workpiece-1”，将工件导入系统里面。

由图3选择“上模”“TOP DIE”，单击“GEOMETRY”，进入选择三维模型。

单击“Import”，选择图3所示的“Block_TopDie.STL”，也即是“z1-t1-1”。

用同样的方法选择下模，也即是“z1-b1-1”。

2.2 设置材料及网格划分选择“block”，单击“material”选项，本次选择“steel”“AISI1010，COLD”。

单击“mesh”选项，在“Number of Element”中输入划分的网格个数32000，单击“预览”，在确定网格无误后，单击“应用”选项生成网格。

2.3设置模拟的其它参数设置的总步数100步，每10步自动保存一次。

机械挤压成形工艺优化及仿真模拟

机械挤压成形工艺优化及仿真模拟导言：机械挤压成形是一种广泛应用于金属加工领域的成形工艺。

通过对材料进行挤压，可以实现复杂形状的制造，同时提高材料的密实度和力学性能。

然而，机械挤压成形工艺中存在一些问题，如加工过程中的应力分布不均匀，易引起材料的变形、断裂等缺陷。

本文将探讨机械挤压成形工艺的优化方法及其仿真模拟技术。

一、机械挤压成形工艺的优化方法1.材料选择与预处理机械挤压成形的材料选择是关键环节之一。

合理选择材料可以提高挤压成形的效率和品质。

常用的挤压成形材料包括铝合金、铜合金、钢等。

在选择材料时，需要考虑其塑性变形能力、热处理性能以及成本等因素。

此外，在进行挤压成形前，还需要对材料进行预处理，如退火、固溶等，以改善材料的可变形性能。

2.模具设计与优化模具是机械挤压成形的重要装备之一。

合理设计和优化模具结构可以提高成形质量和生产效率。

模具设计时需要综合考虑产品形状、尺寸、成形工艺等因素。

通过采用合适的模具形状和尺寸，可以减小挤压过程中的变形和应力集中等问题，提高产品的质量。

3.挤压工艺参数的优化挤压工艺参数的选择对成形质量和效率有着重要影响。

常见的挤压工艺参数包括挤压速度、挤压温度、挤压力等。

优化挤压速度可以避免产生挤出时的应力冲击，减少挤压过程中的应力分布不均匀。

合理控制挤压温度可以减小材料的变形和晶粒生长速度，从而提高产品的力学性能。

调节挤压力可以控制产品的尺寸和密实度。

二、机械挤压成形的仿真模拟技术1.有限元仿真有限元仿真是一种常用的机械挤压成形仿真方法。

通过将挤压过程建模，利用有限元方法求解材料在挤压过程中的应力、应变分布以及变形情况。

有限元仿真可以帮助预测和分析挤压过程中的缺陷和变形问题，优化工艺参数和模具设计。

2.流体仿真流体仿真可以用来模拟挤压过程中的金属流动和应力场。

通过建立数学模型，求解流体动力学方程和传热方程，可以得到挤压过程中的流速、温度分布以及应力场。

流体仿真可以帮助优化挤压工艺参数，改善产品的表面质量和力学性能。

钢质圆盘类工件挤压铸造成形过程数值模拟

钢质圆盘类工件挤压铸造成形过程数值模拟
钢质圆盘类工件挤压铸造是一种重要的金属成形加工方法，其成形过程受多种因素影响，需要通过数值模拟来优化工艺参数和改善成形质量。

本文将采用有限元数值模拟方法，对钢质圆盘类工件挤压铸造成形过程进行模拟。

该数值模拟方法可以较为准确地预测材料的流动情况、变形和应力分布。

首先，我们需要建立有限元模型。

钢质圆盘类工件的几何形状复杂，需要通过计算机辅助设计软件进行三维建模，并将模型导入有限元分析软件中，进一步生成数值模型。

然后，在数值模型中设置物理参数、材料模型、初始条件和边界条件等。

其次，进行数值模拟。

数值模拟过程中，需要使用合适的数值求解方法，对材料流动、变形和应力分布等物理过程进行模拟。

同时，需要根据实际工艺参数进行仿真计算，如挤压速度、温度、压力等。

通过迭代计算过程，可以得到每个时间步长的应变、应力和变形分布情况。

最后，分析和优化结果。

数值模拟得到的应变、应力和变形分布结果可以用于分析成形过程中的缺陷和质量问题，并在此基础上调整工艺参数，提高产品质量。

同时，也可以通过数值模拟来评估不同的工艺参数对于产品质量的影响，以实现成本优化的目的。

综上所述，钢质圆盘类工件挤压铸造成形过程的数值模拟是一种有效的方法，它可以较为准确地预测材料流动、变形和应力分布等物理过程，对于优化工艺参数和提高成形质量具有重要意义。

曲轴箱壳多向挤压铸造温度参数优化与试验

件质量。
关键词：多向挤压铸造；温度；数值模拟；试验
中图分类号：Ｔ２９文献标识码：Ｇ４．２Ａ
文章编号：１０ —９７（１）０— ４５００１４７２２５０８—４０
ＴｅｍｐｒｔｒｒｍｅｅｓＯｐｉｚｔｎａｄＥｐｒｅａｕｅＰａａｔｒｔｍｉａｉｎｘｅｉｎｎｏｍｅｔｏ
ＭｕｔＳｑｅｚｎｓｉｇｏａｋａｅｌ— ｕｅｉｇＣａｔｆｉｎＣｒｎｃｓ
ＸＩＡＮＧｕＹＩＣｈｎ，ＮＧｕｑａｇ，Ｉｉｎ —ｉＦ－ｉｎ２ＬａｇｙＬ
（．ｅａｍｅｔｆｃａｉｌｎｌｔｎｃｎｉｅｒｇＺｅａｇＷａｅＣｎｅｖｃｄＨｄｏｏｒ１ＤｐｒｎＭｅｈｎｃｄＥｅｒｉＥｇｎｅｉ，ｈｊｔｏｓｒａｙａｙｒｐｗｅｔｏａａｃｏｎｉｎｒｎｎＣｌｇ，ａｇｈｕ３０１，ｈｊａ，ｈｎ；．ｏｌｅｆｃａｉｌｎｉｅｒｇｏｌｅＨｎｚｏ１０８ＺｅｎｇＣｉ２ＣｌｇＭｅｈｎｃｇｅｉ，ｅｉａｅｏａＥｎｎＺｅａｇｉｅｓｙｏＴｃｎｌｇ，ａｇｈｕ０４ＺｅｉｇＣｉ）ｈｊｎｖｒｔｅｈｏｏｙＨｚｏ１１，ｈｊａ，ｈｎｉＵｎｉｆｎ３０ｎａ
Ｍａ０２ｙ２１
Ｖｏ．１ＮＯ．１６５
铸
造
・４５・８
ＦＯＵＮＹＤＲ
曲轴箱壳多向挤压铸造温度参数优化与试验

AZ31镁合金薄壁管挤压成形过程有限元模拟

锻压技术２００６年第５期
ＡＺ３１镁合金薄壁管挤压成形过程有限元模拟＊
李琳琳¨。。张治民２，薛勇１（１．中北大学材料科学与工程学院，山西太原０３００５１；２．山西省集成精密成形工程技术研究中心，山西太原０３００５１）
摘要：采用Ｇｌｅｅｂｌ｝１５００热一力学模拟试验机进行等温压缩实验所得ＡＺ３１镁合金应力——应变数据，建立材料变形的数学模型，拟合出材料温成形应力——应变曲线。应用有限元法模拟ＡＺ３１镁合金薄壁管的挤压成形，坯料的成形流变性能按其数学模型施加于ＭＳＣ－Ｓｕｐｅｒｆｏｒｒｎ的材料库中，其中着重探讨ＡＺ３１镁合金挤压成形过程中，温度、速度、润滑以及模具形状等因素对金属流动的影响，为管类零件挤压成形工艺提供科学的依据。
线特点，模拟采用刚塑性模型。因该零件为轴对称件，所以取１／２来分析。其初始条件为：凸模行程速度为１０ｍｍ／ｓ；摩擦系数为０．１５；坯料的成形流变性能按式（１）施加于该软件的材料库中。坯料的初始单元划分为１５０，节点数目为１８２，环境温度为
图３挤压工序模拟简图Ｆｉｇ．３Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍ
关键词：ＡＺ３１镁合金；有限元法；挤压中图分类号：１１３３７１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３９４０（２００６）０５－００３２－０４
ＥｘｔｒｕｓｉｏｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｌｌｏｙＡＺ３ｌｔｕｂｉｎｇ
ＬＩＬｉｎ－ｌｍｌ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ—ｍｉｆｆ，ＸＵＥＹｏｎ９１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００５１，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＦｏｒｍｉｎｇｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。

铝合金管材的挤压成形技术作为其生产过程中的关键环节，对于提高产品质量、降低成本具有重要意义。

本文基于有限元法，对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，旨在优化工艺参数，提高生产效率。

二、铝合金管材挤压成形基本原理铝合金管材挤压成形是一种通过模具对金属坯料施加压力，使其在模具中发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的管材的工艺过程。

其基本原理包括材料变形理论、热力耦合理论等。

在这一过程中，金属的流动行为和材料的变形特性对最终产品的质量具有重要影响。

三、有限元法在挤压成形数值模拟中的应用有限元法是一种用于求解复杂工程问题的数值计算方法。

在铝合金管材挤压成形过程中，通过有限元法对金属流动、温度场、应力场等进行数值模拟，可以直观地了解材料在挤压过程中的变形行为和力学性能，为优化工艺参数提供依据。

四、铝合金管材挤压成形数值模拟模型建立1. 材料模型：根据铝合金的物理性能和力学性能，建立合理的材料模型。

2. 几何模型：根据实际生产中的挤压模具和坯料形状，建立几何模型。

3. 边界条件：根据实际情况设置合理的边界条件，如模具与金属的接触条件、金属与空气的对流换热等。

4. 有限元网格划分：将几何模型划分为有限个单元，以便进行数值计算。

五、铝合金管材挤压成形过程数值模拟结果分析通过对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，可以得到金属的流动行为、温度场、应力场等数据。

通过对这些数据进行分析，可以了解金属在挤压过程中的变形行为和力学性能，为优化工艺参数提供依据。

此外，还可以通过模拟结果预测可能出现的缺陷和问题，提前采取措施进行预防和解决。

六、工艺参数优化及生产实践根据数值模拟结果，可以优化挤压速度、模具温度、坯料温度等工艺参数，以提高金属的塑性变形能力和产品的质量。

同时，还可以通过改进模具设计、调整挤压比等措施进一步提高生产效率。

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，铝合金管材因其优良的物理性能和较低的成本，在航空、汽车、建筑等多个领域得到了广泛应用。

铝合金管材的挤压成形工艺作为其生产过程中的关键环节，对于提升产品质量和降低生产成本具有重要意义。

然而，挤压成形过程中的复杂物理现象和材料行为使得其工艺优化变得困难。

因此，基于有限元的数值模拟技术被广泛应用于铝合金管材挤压成形的分析和优化过程中。

本文将介绍基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟的研究现状及关键技术，为工艺优化和产品设计提供有力支持。

二、铝合金管材挤压成形工艺概述铝合金管材挤压成形是一种通过模具将金属坯料在高温高压下挤压成所需形状的工艺。

在挤压过程中，金属坯料在模具的约束下发生塑性变形，最终形成具有特定形状和尺寸的管材。

该工艺具有生产效率高、产品性能好等优点，广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。

三、基于有限元的数值模拟技术有限元法是一种用于求解复杂工程问题的数值分析方法。

在铝合金管材挤压成形过程中，通过有限元法可以模拟金属坯料的塑性变形过程，预测成形的质量和性能。

数值模拟技术包括前处理、求解和后处理三个阶段。

前处理阶段主要包括建立几何模型、划分网格、定义材料属性等；求解阶段通过有限元软件进行数值计算；后处理阶段则对计算结果进行可视化处理和结果分析。

四、铝合金管材挤压成形的数值模拟研究基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟研究主要包括以下几个方面：1. 材料模型与本构关系：研究铝合金的材料模型和本构关系，建立准确的材料参数，为数值模拟提供可靠的输入数据。

2. 网格划分与边界条件：对几何模型进行合理的网格划分，并设置合理的边界条件，以获得更准确的模拟结果。

3. 挤压过程模拟：通过有限元法模拟铝合金管材的挤压过程，分析金属坯料的塑性变形行为、温度场、应力场等物理量的变化规律。

4. 工艺参数优化：根据模拟结果，对挤压工艺参数进行优化，提高产品质量和降低生产成本。

基于有限元分析Workbench软件的多孔发射药挤压过程仿真分析

ＣＨＥＮＦｕ．ｈｕａ，ＨＵＸｉａｏ．ｑｉｕ，ＬＩＵＺｈｉ — ｔａｏ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｐｅｃｉｉｃｆｍｕｌｔｉ－ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄｇｕｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｍｏｕｌｄ，
ａｎｄｌｅｎｇｔｈｏｆｍｏｌｄｉｎｇｏｎｔｈｅｅｘｔｒｕｓｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｎｅｅｄｌｅｈｏｌｄｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｈｅｍｏｌｄｃａｖｉｔｙａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｅｅｄｌｅｈｏｌｄｅｒ．Ｔｈｅｉｎｌｆｕｅｎｃｅｓｏｆｓｈｒｉｎｋａｇｅａｎｇｌｅ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ — １０９３．２０１７．０４．０１０

基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析

基于有限元的模拟挤压铸造凝固过程数学模型分析1.引言挤压铸造是一种重要的金属加工工艺，通过在金属液体受到一定的挤压后凝固成型，可以得到具有一定几何形状和性能要求的零件。

在挤压铸造过程中，金属液体的凝固过程会受到多种因素的影响，如温度场、应力场以及固相的凝固行为等。

建立准确的数学模型对挤压铸造过程进行分析和模拟具有重要意义。

有限元方法是一种常用的数值计算方法，可以用于求解复杂的物理问题，包括金属凝固过程的数学模型。

本文将针对挤压铸造凝固过程，利用有限元方法进行数学模型的建立和分析，对挤压铸造过程中的凝固行为进行深入研究。

2.挤压铸造凝固过程数学模型挤压铸造凝固过程可以用热传导方程和固态相变方程进行描述。

在进行数学建模时，需要考虑金属液体在凝固过程中温度场和应力场的变化，并结合相变过程对凝固过程进行描述。

下面是对挤压铸造凝固过程进行数学建模的步骤：2.1 热传导方程考虑挤压铸造过程中金属材料的热传导行为，可以得到热传导方程如下：\[ \frac{\partial \rho C_p}{\partial t} = \nabla \cdot (k \nabla T) \]\( \rho \) 为金属的密度，\( C_p \) 为比热容，\( k \) 为热导率，\( T \) 为温度场。

通过以上两个方程的描述，可以得到挤压铸造过程中金属液体的凝固过程的数学模型，联立热传导方程和固态相变方程可以得到完整的挤压铸造凝固过程数学模型。

3.有限元模拟利用有限元方法可以求解挤压铸造凝固过程的数学模型。

有限元方法是一种离散化的数值计算方法，可以将连续的物理系统离散化为有限数量的单元，通过单元之间的相互作用求解整个系统的行为。

有限元方法的求解步骤如下：（1）网格划分：将挤压铸造过程的几何体划分为多个单元，并在每个单元内进行数学模型的离散表示；（2）弱形式表述：将原始的数学模型转化为弱形式，引入试验函数，将原方程进行加权平均；（3）求解方程：根据单元的离散化表示和弱形式转化，通过有限元方法求解挤压铸造凝固过程的数学模型；（4）后处理分析：对求解得到的结果进行后处理分析，得到挤压铸造凝固过程中温度场和应力场的分布情况。

机械挤压成形工艺优化及仿真模拟

机械挤压成形工艺优化及仿真模拟1.引言机械挤压是一种常用的金属加工工艺，用于将金属材料通过受力挤压变形成所需形状。

随着现代工业的发展，机械挤压工艺在汽车、航天、船舶等领域有着广泛的应用。

机械挤压成形的质量和效率受到多方面因素的影响，因此，优化挤压工艺和利用仿真模拟手段对成形过程进行分析和优化已经成为一个重要的研究课题。

2.机械挤压工艺的基本原理机械挤压是利用挤压机将金属材料加热后推入模具腔内进行塑性变形的过程。

通过对金属材料的加热和机械力的作用，使金属材料在模具内发生流变，从而形成所需的产品形状。

挤压工艺的优化主要包括材料的选取、加热温度的控制、模具设计等方面。

3.机械挤压工艺的优化3.1 材料的选取在机械挤压过程中，金属材料的选择直接影响到成形产品的质量。

不同的金属材料具有不同的塑性变形特征和流变应力曲线。

根据需要选择合适的材料，可以使成形过程更加顺利和稳定。

3.2 加热温度的控制金属材料的加热温度对机械挤压工艺的成形效果有着重要影响。

温度过高会导致金属材料的烧结和软化，使挤压过程难以控制；温度过低则会导致材料的塑性变形性差，增加挤压所需的力。

因此，通过合适的加热温度控制，可以使金属材料在挤压过程中达到最佳的塑性变形能力。

3.3 模具设计模具的设计对机械挤压工艺的成形效果和产品质量有着重要影响。

合理的模具设计可以使得挤压过程中金属材料的流动更加顺畅，减少应力集中和变形不均匀的问题。

通过优化模具的结构和采用适当的润滑剂，可以提高挤压效率和成形质量。

4.仿真模拟在机械挤压工艺中的应用由于机械挤压工艺的复杂性和实际操作的困难性，借助计算机仿真模拟手段对挤压过程进行分析和优化已成为一种常用的方法。

通过建立适当的数学模型和应用有限元方法，可以模拟挤压过程中的金属流动、应力分布、温度变化等重要参数。

基于仿真模拟的结果，可以通过优化工艺参数和模具结构，提高挤压的质量和效率。

5.结论机械挤压成形工艺的优化和仿真模拟在现代工业中具有重要意义。

铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计

收稿日期：０９—１２００—０９
图１铝合金窗型材截面图
该型材采用平面分流组合模挤压成型。平面分
成。上模设有分流孔、流桥和模芯；模设有焊合分下
下模、位销、结螺钉四部分组定联作者简介：杨（９４一）女，徽马鞍山人，士研究生，要研流模一般由上模、张１８，安硕主
铝材以其重量轻、比强度高、工性能好、焊加可
接、腐蚀和美观等良好特性在现代生产生活中得到耐了日益广泛的应用… ，尤其是铝合金空心型材，仅不大量应用于民用建筑，且广泛应用在现代交通运输而工具方面。随着铝型材的应用范围不断扩大，种类其越来越多、构越来越复杂，场对产品的要求也在结市逐年提高，而决定型材形状、寸精度、面粗糙度的尺表
（安徽工业大学材料科学与工程学院，徽马鞍山２３０）安４０２
摘
要：用ＵＸ建立了平面分流组合模的几何模型，用有限元软件ＤＦＲ一Ｄ对挤压过程进行有应ＧＮ利ＥＯＭ３
限元模拟，研究了挤压铝合金空心型材时金属的流动情况。模拟结果表明，即便是对称性较好的铝合金窗用
光企型材（一个对称轴）具，照常规的设计方法也很难避免金属的流速不均问题，响型材的成型度。有模按影

铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计

铝型材挤压成型过程有限元模拟及模具优化设计作者：郝彦荔刘学之谭大伟来源：《中国科技博览》2013年第10期[摘要]UG NX能够实现数字化仿真，优化产品开发的过程。

DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统。

本文利用UG NX建模再用DEFORM-3D进行工艺模拟能够有效地分析铝型材挤压成型的金属流动情况。

从试验结果来看就算是对称性较好的铝合金窗在常规的设计下都很难避免流速不均的问题。

依靠设计者常规的判断是很难保证铝型材的流速均匀问题，金属的流速不均会影响铝型材挤压成型的成型度。

利用有限元模拟的方法，可以有效地对整个设计进行优化，有利于模具优化的设计。

[关键词]平面分流组合模铝型材挤压有限元模拟模具优化中图分类号：TG379 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0010-01引言铝材具有质量轻，耐腐蚀、改造性能好等特点，广泛应用在人们的生活当中。

尤其是空心型的铝合金材料被大量应用在民用建筑、高速铁路等方面。

随着铝型材料的不断需求，其应用范围越来越广，对于其结构的要求也变得越来越复杂。

在铝型材挤压成型的加工当中，决定其形状要求、尺寸精度以及表面的粗糙度等质量因素归根到底还是在于挤压模具的设计方面。

在组合型的铝型材方面对于其挤压模具的设计要求就更加高了，涉及到分流孔的数目、面积以及布置等多方面因素。

因此在严格设计模具的时候设计人员需要反复进行试模以及修模的工序，但是这种做法往往会为人员工作带来压力，在生产成本上也加重了负担。

随着现代化生产技术的进步，在铝型材料挤压模具的设计当中采用成型过程有限元来进行模拟参考，利用计算机计算对铝型材挤压过程进行模拟仿真能够使设计人员清晰了解挤压件的形状以及挤压件在模具内的各种受力分布情况，有利于发现模具设计中的不足，从而做出有效的修改。

有限元模拟技术为铝型材的设计生产提供了科学的参考，有效地提高了人员的工作效率降低了生产成本。

1、对初始模具的设计本文以6063空心铝型材的挤压模具为研究对象，在传统的模具设计当中6063的挤压模具在铝型才挤压成型的过程当中较难成型。

挤压仿真的工艺流程

挤压仿真的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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在进行挤压仿真之前，需要做好充分的准备。

《2024年基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》范文

《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业技术的快速发展，铝合金管材因其轻质、高强、耐腐蚀等特性，在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。

铝合金管材的挤压成形技术是制造过程中不可或缺的一环。

为了更好地理解其成形过程，提高产品质量和效率，基于有限元的数值模拟技术被广泛应用于铝合金管材挤压成形的研究中。

本文将详细介绍基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟的相关内容。

二、铝合金管材挤压成形的基本原理铝合金管材挤压成形是一种通过模具对铝合金坯料施加压力，使其通过模具型腔，从而获得所需形状和尺寸的管材的工艺过程。

该过程涉及到材料的流动、应力分布、温度变化等多个物理过程，对工艺参数和模具设计有着较高的要求。

三、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种用于求解复杂工程和物理问题的数值计算方法。

在铝合金管材挤压成形中，通过有限元法可以对整个成形过程进行数值模拟，包括材料的流动、应力应变分布、温度场变化等。

通过有限元法，可以更好地理解挤压成形的物理过程，优化工艺参数和模具设计，提高产品质量和效率。

四、铝合金管材挤压成形的数值模拟过程1. 建立几何模型：根据实际需求，建立铝合金管材的几何模型和模具的几何模型。

2. 定义材料属性：根据铝合金的材料特性，定义其弹性模量、屈服强度、热传导系数等物理参数。

3. 划分网格：将几何模型划分为有限个小的单元，即网格。

网格的划分对数值模拟的精度和计算效率有着重要影响。

4. 建立有限元模型：根据网格和材料属性，建立铝合金管材挤压成形的有限元模型。

5. 施加边界条件和载荷：根据实际工艺条件，施加边界条件和载荷，如挤压速度、模具温度等。

6. 求解和分析：通过有限元软件进行求解，分析材料的流动、应力应变分布、温度场变化等。

7. 结果输出与优化：将分析结果输出，根据需要进行优化设计。

五、数值模拟在铝合金管材挤压成形中的应用价值1. 优化工艺参数：通过数值模拟，可以更好地理解挤压成形的物理过程，从而优化工艺参数，如挤压速度、模具温度等。

一种多向挤压强变形模具及其方法

一种多向挤压强变形模具及其方法
一种多向挤压强变形模具及其方法，涉及金属强变形技术领域。

这种模具包括设置有十字型模腔的凹模，凹模的模腔中部上下贯通，且凹模的模腔上方设置有与十字型模腔相配合的上模十字压头，凹模的模腔下方设置有凹模中部顶杆;凹模的四个侧壁上均分别穿设有一个凹模四周压头，凹模四周压头的前端能够在十字型模腔内水平移动，凹模中部顶杆底部和四个凹模四周压头末端分别设置有液压缸。

该模具的多向挤压强变形方法，使坯料的多向挤压高效快捷，挤压完成后取出方便。

具体制造方法可以包括以下步骤：
1. 模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，进行模具设计。

设计包括模具结构、通道设计、润滑系统设计等。

2. 材料准备：选择合适的工具钢材料，并进行材料切割、加工，以获得制造模具所需的各个零部件。

3. 零部件加工：根据模具设计图纸，对各个零部件进行加工和组装。

4. 液压缸设置：将液压缸与凹模四周压头和凹模中部顶杆连接，确保液压缸能够驱动这些压头和顶杆进行所需的动作。

5. 试运行测试：在进行正式的挤压操作之前，需要对模具进行试运行测试，以确保各部件运行正常并符合设计要求。

6. 挤压操作：启动液压系统，驱动液压缸及其他相关部件进行多向挤压操作。

7. 取出产品：挤压完成后，将产品从模具中取出并进行后续处理。

需要注意的是，以上方法步骤仅是示例，实际操作中可能需要根据具体情况进行调整和优化。

同时，为了确保挤压质量和安全性，操作人员需要接受相关培训并遵循相关操作规程。

飞轮挤压成型过程有限元仿真分析

飞轮挤压成型过程有限元仿真分析姚小强【摘要】挤压成型是飞轮的一种新型加工方法,不仅加工效率高、成本低,而且可以有效提高飞轮的机械性能.为了分析挤压成型过程,在ANSYS软件中建立了飞轮挤压的二维轴对称模型,对成型过程中飞轮的等效应力、塑性应变和接触压力进行分析.结果表明:挤压过程中,飞轮的等效应力和塑性应变呈对称分布且在内侧中点附近最大、外侧中点附近次之、上下表面附近最小,等效应力和塑性应变是增大的.挤压成型后,飞轮与模具间存在连续不断的接触应力,飞轮的轮廓是完整的;飞轮外缘右上侧存在一定的挤压间隙且间隙值小于零,在该区域铝合金材料受到过度挤压,可适当改变模具的结构、尺寸或者进一步采用磨削等方法提高飞轮的精度.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)012【总页数】3页(P132-134)【关键词】飞轮;挤压成型;ANSYS【作者】姚小强【作者单位】江苏省盐城技师学院机械工程系,江苏盐城224000【正文语种】中文【中图分类】TH16飞轮是一种常见的圆盘类机械零件，一般与轴类零件联合使用。

旋转的飞轮具有很大的转动惯量，能够克服旋转运动阻力使得机械运动更加平稳，在发动机、冲床等设备中被广泛应用[1-4]。

目前，飞轮的制造主要采用先铸造后切削的方法，效率低、成本高、污染大、不易控制精度[1-4]。

随着工业技术的进步，飞轮挤压成型技术日趋成熟。

挤压技术加工飞轮不仅效率高、成本低、节能环保、加工精度高，而且在挤压过程中金属会发生加工硬化，飞轮内部纤维分布更加合理，提高了飞轮的机械强度。

此外，挤压使得飞轮外表面的压应力增大，疲劳强度也会增大[5-6]。

主要利用ANSYS有限元软件模拟飞轮的挤压成型过程[9-12]，重点分析成型过程中各种应力分布和变化，为飞轮的挤压成型加工以及模具的设计提供一定的理论依据和参考。

2.1 仿真模型涉及的飞轮结构和尺寸如图1所示。

由圆环状坯料通过上、下模的挤压而成，飞轮是轴对称零件，可将其简化为二维轴对称模型进行仿真再通过ANSYS的旋转功能生成三维图形进行分析，其挤压成型示意图和有限元仿真模型[7]，如图2所示。

模具仿真挤压模拟软件使用总结

模具仿真模拟挤压软件租赁期使用总结模具上机能否挤出合格的挤压制品受模具材料、模具设计、模具加工精度、铸锭质量和挤压工艺等因素影响，其中模具设计是关键因素之一。

传统的型材挤压模具设计主要依靠设计经验的积累，一些复杂断面要靠多次的返复试模、修模、改进设计才能达到预期的效果，这样不仅造成了大量的人力与物力的浪费，而且严重影响了生产效率和供货的及时性。

公司为了提高模具上机合格率，缩短铝型材的供货周期。

2月底与澳汰尔工程软件(上海)有限公司签订了Altair HyperXtrude8.0sr1仿真模拟挤压软件半年期的有偿租赁使用合同。

以期通过半年的时间对该软件的使用，了解软件的实际使用效果。

确定是否购买该软件的永久使用权。

目前该软件的半年租赁期时间已到期，现对该软件的使用情况做以下总结：一、软件工作原理：1、挤压仿真模拟主要是利用HyperXtrude这款基于流体力学和结构力学的有限元分析软件，对建好的三维模型进行有限元分析，研究金属流动规律以及模具和挤压加工过程的温度场、速度场、应力应变场及其变化规律; 可以预测实际挤压过程中可能出现的缺陷，及早优化模具结构设计、调整挤出工艺参数和有针对性指明技术解决方案。

可有效优化挤压工艺及挤压模具设计图，提高模具设计水平和模具一次上机合格率，减少试模次数，缩短铝型材的供货周期。

2、挤压仿真模拟主要过程可以分为七个步骤：1、根据模具设计的二维图纸在三维软件中建立挤压模具精确的三维实体模型；2、把三维CAD数据导入HyperXtrude软件中进行分模，建立3D型材、工作带、焊合室、分流孔以及棒料；3、对3D实体建行合理的二维与三维网格的划分与创建；4、创建挤压分析模型，包括挤压工艺参数、实际工作带轮廓、边界条件、材料等；5建立挤压分析参数，包括求解控制参数、提交作业；6、在HyperView进行后处理，得到可视化的结果；7对结果进行分析，优化模具结构设计、调整挤出工艺参数。