铸造模具教程 : 挤压模具的CAD

　　铝型材挤压是指将铝合金高温铸坯通入专用模具内，在挤压机供给的壮大压力感化下，按给定的速率，将铝合金从模腔中挤出，从而得到所需外形、尺寸以及具有一定力学机能的铝合金挤压型材。铝型材挤压成型历程很是庞大，除了圆形和圆环形截面铝型材的挤压属于二维轴对称题目外，一样平常而言，别的形状的铝型材挤压属于三维活动年夜变形题目。是以，挤压模具的计划建造质量和其利用寿命就成了挤压历程是否经济可行的要害之一。公道的设计与制造能年夜年夜耽误模具寿命，对于进步1生产服从、低落成本和能耗具有重要意义。今朝，我国型材挤压模具设计根基上还逗留在传统的寄托工程类比和计划履历的积累上。而实际上，型材断面越庞大，其挤压变形的不匀称性就越光鲜明显，从而造成新计划的模具很难包管坯料一次性的匀称流出，导致型材因扭拧、海浪、弯曲及裂纹等缺陷而报废，模具也极易毁伤，必需颠末反复试模、修模才能投入正常利用，造成资金、人力、时候、资本等方面的华侈[1]。是以，跟着铝型材产品不停向年夜型化、扁宽化、薄壁化、高精化、庞大化和多用途、多功效、多品种、长命命方向成长，改进传统的模具设计方法已成为当前铝型材产业成长的火急需求。

　　1铝型材挤压模CAE研究的意义

　　铝型材挤压模CAE的应用可以收缩模具的计划制造周期，进步模具的质量，加强企业市场竞争力。然而，只有办理了上述题目，才气使CAE技能真正在挤压模具行业中获得广泛应用。这恰是铝型材挤压模CAE技术研究的意义。铸造模具配件

　　在挤压技能发展的初期，一般按照机器计划道理，操纵传统强度理论并联合计划者的实践经验来举行模具计划。随着弹塑性理论和挤压理论的成长，很多新型的实验理论和方法、计算理论和要领已开始用于挤压模具计划建造范畴。如，工程计较法、金属活动坐标网格法、光弹光塑法、密栅纹云法、滑移线法、上限元理论和有限元理论等被遍及用于模具应变场简直定和各类强度的校核，进而优化其布局和工艺要素。跟着计较机技术的成长，挤压模具的CAD/CAM技能在 近20 30年中获得敏捷发展，且很年夜一部门技能集中在模具计划的优化方面。何德林等人[3]利用IDEF0方法开辟出能对平面模和分流模举行优化计划的CAD/CAM体系;王孟君等人[4]以AUTOCAD12 0为图形支持情况，为开辟东西，开辟的CAD体系，可以有用地从事挤压平模的各项计较，从而对设计成果举行优化;闫洪等人[5]将CAE概念引入模具计划历程，指出了优化设计的目的;刘汉武等人[6]提出智能CAD观点，为模具计划智能化供给了一些思绪。别的，海内外科研职员运用理论剖析、物理模仿和数值模仿等要领，对铝型材挤压的变形历程、应力场和温度场漫衍及变革、摩擦与润滑等问题举行了年夜量的阐发和尝试，并根据其研究结果对挤压模具举行了优化。比方，赵云路和刘静安[7]对各种挤压模具的优化计划进行了体系阐述。海内另有部门科研职员用有限元法联合实验要领对挤压模具 表面线及模具布局举行了阐发和优化。

　　虽然CAE技能已在铝型材挤压模具设计制造领域获得了某些乐成的应用，但真正面向模具工程师的应用却很少。这主要是由于今朝海内外还没有专门针对铝型材挤压模开辟的CAE软件，所以，当模具工程师借助一些通用或专用CAE软件(如ANSYS/LSDYNA、MARC/Autoe、Deform等)举行模具计划方案和模具布局分析时，除要求使用者具备踏实的挤压工艺和挤压模计划制造专业常识、熟习挤压模各零部件在耦合场情况中的事情状态外，还要求他对数值模仿技能及响应有限元分析要领必须有较深切的了解，这对付工作在出产 线的工程技能职员而言是比力难的，这也是CAE技能在挤压模具行业中得不到遍及应用的紧张缘故原由之一。铸造模具招聘

　　铝型材挤压模CAE技能是操纵CAD中成立的挤压产物模子、联合挤压工艺与节制参数、完成其成形历程阐发和相应模具优化设计的一种数值技能。铸造模具开发速度

　　2铝型材挤压模优化设计近况金属压力铸造模具

　　因为要计划出布局公道且经济适用的挤压模具是一件非常庞大而困难的事情，是以，天下列国的挤压事情者对模具计划理论和要领(出格对优化理论和方法)进行了年夜量的研究事情。

　　详细做法为:在挤压模初步设计的根本上，按照事先制定的工艺试验方案，操纵计较机仿真整个挤压成形历程，得到挤压变形体内的应力、应变、温度、流速等物理量分布，以及挤压各阶段的压力、温度、速率等工艺参数变化环境;确定挤压模事情带断面和分流孔、焊合腔、导流槽等模具布局对成形铝材流动的影响，模具使用过程中大概呈现的变形、塌陷、崩刃、裂口、磨损、"粘着"和委顿等缺陷及其位置;提出阐发报告并向计划职员保举符合的挤压条件，计划职员再按照CAE分析结果修正模具计划方案。颠末数次重复，直到模具计划方案餍足产品计划要乞降产物质量要求为止[2]。这现实上是将出产现场的"试模-修模-试模"历程转移到计算机上完成，以部门替代模具计划制造历程中费时费事的试模工作，从而淘汰该阶段的质料和能源耗损，低落生产本钱，并据此设计出高质量的铝型材挤压模具。

　　在二次开辟方面，国内的一些研究希望也值得存眷。陈泽中、包忠诩等[15]经由过程系统集成和二次开辟，成立了基于UG和ANSYS的铝型材挤压模CAD/CAE/CAM体系，并对分流组合模举行了CAD/CAE/CAM研究，有用进步了模具计划制造服从。深圳大学的李积彬[16]用C说话编写了铝型材挤压模具参数计划的程序，以流程图的情势细致引导铝型材挤压模具的计划历程;以人机对话的情势实现铝型材挤压模具参数的优化计划。兰州铁道学院的段志东[17]通过ANSYS供给的壮大的前后处置惩罚和求解功能平台，经由过程在ANSYS应用步伐中添加本身的铆钉有限元步伐，介绍并总结了用UIDL对ANSYS进行图形用户界面二次开发的一般步调和纪律，为用户在扩充ANSYS功效、建立本身专用步伐的同时成立起对应的图形驱动界面供给了有益的帮忙。江苏戚墅堰机车车辆工艺研究所的盛伟[18]以ANSYS软件为平台，进行金属塑性成形历程模仿软件的二次开发，并应用该软件对锻件塑性成形过程举行了模仿，为提高锻件质量、展望金属成形中的缺陷、拟定公道工艺供给了理论依据。

　　但总的说来，这些研究多偏重于理论化，一种真正得当普通计划制造职员利用的挤压模有限元阐发软件在海内险些还没有。有些二次开辟在详细应用上也有很年夜的范围性，以是对现行有限元软件的用户化研究，使之能更好的应用于挤压模具的计划就成为当务之急。铸造消失模具