發(fā)布時間：2019-11-13 20:54

【摘要】：鋁型材作為一種強度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕以及可表面處理的合金材料被廣泛運用于航空航天、軌道交通和汽車制造等領(lǐng)域。鋁型材擠壓加工是鋁合金產(chǎn)品生產(chǎn)制造的主要方法之一,傳統(tǒng)的方法研發(fā)周期長而不能滿足當(dāng)下生產(chǎn)的需求。本文選擇應(yīng)用廣泛的鋁型材作為研究對象,對其擠壓成型過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析,運用了專業(yè)的擠壓軟件HyperXtrude,得出了不同工藝參數(shù)對擠壓成型過程的影響規(guī)律。采用自適應(yīng)響應(yīng)面法對工作帶長度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。首先,介紹了有限元法中ALE的基本原理和HyperXtrude軟件的基本理論,為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。然后,以某一復(fù)雜的空心鋁型材為研究對象,對其進(jìn)行模具設(shè)計,運用HyperXtrude有限元數(shù)值模擬分析,探究了擠壓速度、模具預(yù)熱溫度、坯料預(yù)熱溫度等不同工藝參數(shù)對擠壓成型過程的影響規(guī)律。最后,以另一復(fù)雜的空心鋁型材為研究對象,研究了焊合室深度和分流橋?qū)挾鹊炔煌Y(jié)構(gòu)參數(shù)對擠壓成型過程的影響規(guī)律。并對優(yōu)化后的模具結(jié)構(gòu)采用自適應(yīng)響應(yīng)面法,并以工作帶長度為設(shè)計變量,基于HyperStudy平臺進(jìn)行工作帶長度優(yōu)化設(shè)計。
【圖文】：

復(fù)雜鋁型材擠壓過程數(shù)值模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化獲得金屬材料型材截面模型[6]。鋁型材擠壓成型原理圖如圖 1-1。在擠壓過程中將預(yù)熱的鋁型材棒料放入擠壓筒內(nèi)，通過擠壓機強大的壓力作用下，，擠壓桿和壓墊片將力傳導(dǎo)到棒料，迫使棒料發(fā)生塑性變形從模孔擠出，從而得到擁有一力學(xué)性能的鋁合金擠壓型材的形狀和尺寸[7]。

(a)丁字型材 （b）異型半空心型材 （c）壁板型材圖 1-2 型材的分類根據(jù)擠壓成型過程的擠壓方向、變形特特征、擠壓速度等可分為以下幾類，表所示[12]：表 1-1 擠壓成型過程的方法分類按擠壓方向正擠壓按變形特征平面變形擠壓反擠壓 軸對稱變形擠壓側(cè)向擠壓 三維變形擠壓按擠壓速度低速擠壓按擠壓溫度冷擠壓高速擠壓 溫擠壓沖擊擠壓 熱擠壓按模具種類和結(jié)構(gòu)平模擠壓按設(shè)備類型立式擠壓錐模擠壓 臥式擠壓分流模擠壓 Conform 擠壓
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG379

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本文編號：2560484