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矩形管铝型材挤压过程的数值模拟方法研究

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矩形管铝型材挤压过程的数值模拟方法研究

发布日期:2020-7-18 9:17:44 作者:金鼎叉车 点击:

  矩形管尺寸60mm×20mm,壁厚3mm,坯料选择Al6063合金,尺寸170mm×50mm,初始温度为480℃,模具材料H13,预热温度为450℃。

  

  对于矩形管挤压过程的有限元模拟,采用DEFORM-3D模拟软件,有限体积模拟则采用MSC Superforge软件。

  

  矩形管在保证挤压进入稳定状态的前提下,有限元和有限体积模拟中均设置凸模压下量为38mm;有限元模拟时初始步长增量设置0.3mm,网格尺寸1.5mm,局部细划网格尺寸1mm;有限体积模拟时划分网格尺寸为2mm。选取摩擦因子为0.33,凸模速度为2mm/s。

  

  矩形管挤压过程有限元模拟结果,模拟在凸模压下量28mm处停止。

  

  从模拟结果可以看出,在挤压材料流入分流孔的过程中,模拟过程进展顺利,挤压件表面质量较好。

  

  当变形材料流入焊合室以后,模拟计算变得比较困难,需要频繁的网格重划,所需模拟时间显著增加,模拟结果精度下降,但模拟仍然可以有效进行。

  

  当变形材料进入工作带时,模拟过程变得异常困难,几乎每经过一步模拟就必须重新划分网格,体积损失严重;在焊缝处,由于频繁的网格重划,相邻分流孔内流出的金属无法焊合在一起,甚至出现体积缺失的情况,仿真结果已经严重失真,难以继续进行下去。


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