國外擠壓模有限元剖析 軟件的運(yùn)用

對鋁型材的擠壓進(jìn)程 進(jìn)行數(shù)值摹擬 可以展望現(xiàn)實(shí) 擠壓進(jìn)程 中可能呈現(xiàn)的缺點(diǎn) ，盡早 優(yōu)化擠壓模具布局設(shè)計(jì)、調(diào)劑 擠壓工藝參數(shù)和有針對性的指明手藝 解決方案。國表里 研究者們對此已做了很多 工作。韓國的HyunWooShin等在1993年對非軸對稱擠壓進(jìn)程 進(jìn)行了有限元剖析 ，他們使用二維剛塑性有限元方式 連系 厚板理論將三維問題進(jìn)行了簡化，對全部 擠壓進(jìn)程 進(jìn)行了不掉 精確的數(shù)值摹擬 ，同時(shí)也削減 了較量爭論 量。

較量爭論 機(jī)手藝 的運(yùn)用 ，可有用 削減 試模次數(shù)，縮短設(shè)計(jì)開辟 周期。跟著 有限元數(shù)值摹擬 手藝 在擠壓鋁型材制造的運(yùn)用 ，將把擠壓模具的設(shè)計(jì)制造領(lǐng)進(jìn)了一個(gè)新的成長 階段。這類 基于有限元摹擬 手藝 的根本上的手藝 ，具有多方面的優(yōu)勢：在模具初始設(shè)計(jì)后，可以在較量爭論 機(jī)長進(jìn) 行仿真試模取代 現(xiàn)實(shí)試模，下降 模具設(shè)計(jì)開辟 本錢 ；年夜 幅度縮短設(shè)計(jì)開辟 周期；為設(shè)計(jì)人員供應(yīng) 靠得住 的數(shù)據(jù)后果，給設(shè)計(jì)者優(yōu)化設(shè)計(jì)模具供應(yīng) 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)根據(jù) ；更有益 于設(shè)計(jì)常識(shí) 的堆集。近些年 來，很多 國度 都對鋁型材擠壓力學(xué)理論和數(shù)值摹擬 手藝 進(jìn)行了研究，在設(shè)計(jì)模具供應(yīng) 科學(xué)性根據(jù) 和指導(dǎo)模具臨盆 方面，獲得 了必然 的功效 。

有限元是將某個(gè)工程布局離散為由各類 單位 構(gòu)成 的較量爭論 模子 ，這一步稱作單位 剖分。離散后單位 與單位 之間使用單位 的節(jié)點(diǎn)彼此毗連起來；單位 節(jié)點(diǎn)的設(shè)置、性質(zhì)、數(shù)量 等應(yīng)視問題的性質(zhì)，描寫 變形形態(tài)的需要和較量爭論 精度而定（一般情形 單位 劃分越細(xì)則描寫 變形情形 越正確 ，即越接近現(xiàn)實(shí) 變形，但較量爭論 量越年夜 ）。所以有限元中剖析 的布局已不是原本的 物體或布局物，而是同新材料的由浩繁單位 以必然 方式毗連成的離散物體。如許 ，用有限元剖析 較量爭論 所獲得的后果只是近似的。假如 劃分單位 數(shù)量 很是多而又公道 ，則所獲得的后果就與現(xiàn)實(shí) 情形 相吻合。

對 變形摹擬 ，于滬同等 采取 塑性成型摹擬 軟件DEFORM，連系 剛粘塑性有限元法函數(shù)法對平面分流模的擠壓變形進(jìn)程 進(jìn)行了二維摹擬 ，得出了擠壓進(jìn)程 中鋁合金的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度和 活動(dòng) 速度等的散布 和轉(zhuǎn)變 。劉漢武等使用ANSYS軟件對分流組合模擠壓鋁型材進(jìn)行了有限元剖析 和較量爭論 ，找出了原模具設(shè)計(jì)中不容易 發(fā)現(xiàn)的布局缺點(diǎn) 。周飛等采取 三維剛粘塑性有限元方式 ，對一典型鋁型材非等溫成型進(jìn)程 進(jìn)行了數(shù)值摹擬 ，剖析 了鋁型材擠壓的三個(gè)分歧 成形階段，給出了成形各階段的應(yīng)力、應(yīng)變和溫度場散布 情形 和 全部 成形進(jìn)程 中模具載荷隨成形時(shí)候 的轉(zhuǎn)變 情形 。對 壓力場，閆洪等在2000年使用ANSYS軟件作為平臺(tái)，對壁板型材擠壓進(jìn)程 進(jìn)行了三維有限元摹擬 和剖析 ，獲得了型材擠壓進(jìn)程 的位移場、應(yīng)變場、應(yīng)力場。

對現(xiàn)實(shí) 鋁型材擠壓中工藝參數(shù)選擇和模具布局尺寸的批改 起到了主要 指導(dǎo)感化 。對 擠壓進(jìn)程 的磨擦 與潤滑剖析 ，1997年，俄羅斯的VadimL.Bereshnoy等[13]對磨擦 輔助在直接和間接擠壓成型硬質(zhì)鋁合金中的手藝 進(jìn)行了研究。該手藝 的成長 和運(yùn)用 使臨盆 效力 和質(zhì)量都獲得 了年夜 年夜 提高。美國的PradipK.Saha[14]在1998年對鋁型材擠壓成型中熱動(dòng)力學(xué)和磨擦 學(xué)進(jìn)行了研究。他采取 熱力學(xué)數(shù)值摹擬 法組織 了3種分歧 的嘗試模子 ，剖析 了模具工作帶和活動(dòng) 金屬接觸面上的磨擦 特征 ，還對坯料溫度和擠壓進(jìn)程 中發(fā)生 的熱量對模具工作帶所發(fā)生 的溫升的影響、并進(jìn)行了現(xiàn)實(shí) 丈量 驗(yàn)證;研究表白，擠壓進(jìn)程 中的磨擦 對鋁型材的精度和概況質(zhì)量有直接影響，模具工作帶的磨損進(jìn)程 取決于擠壓進(jìn)程 中的熱動(dòng)力學(xué)機(jī)能 ，擠壓熱動(dòng)力學(xué)機(jī)能 又遭到 擠壓變量的嚴(yán)重影響。

在二次開辟 方面，國內(nèi)的一些研究進(jìn)展也值得存眷 。陳澤中、包忠詡等經(jīng)由過程 系統(tǒng)集成和二次開辟 ，創(chuàng)立了基于UG和ANSYS的鋁型材擠壓模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，并對分流組合模進(jìn)行了CAD/CAE/CAM研究，有用 提高了模具設(shè)計(jì)制造效力 。深圳年夜 學(xué)的李積彬用C說話 編寫了鋁型材擠壓模具參數(shù)設(shè)計(jì)的法式 ，以流程圖的情勢 具體 指導(dǎo) 鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)進(jìn)程 ;以人機(jī)對話的情勢 實(shí)現(xiàn)鋁型材擠壓模具參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。蘭州鐵道學(xué)院的段志東經(jīng)由過程 ANSYS供應(yīng) 的強(qiáng)年夜 的前后處置和求解功能平臺(tái)，經(jīng)由過程 在ANSYS運(yùn)用 法式 中添加本身 的鉚釘有限元法式 ，介紹并總結(jié)了用UIDL對ANSYS進(jìn)行圖形用戶界面二次開辟 的一般步調(diào) 和紀(jì)律 ，鋁型材為用戶在擴(kuò)充ANSYS功能、創(chuàng)立本身 專用法式 的同時(shí)創(chuàng)立起對應(yīng)的圖形驅(qū)動(dòng)界面供應(yīng) 了有益的幫忙。江蘇戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所的盛偉以ANSYS軟件為平臺(tái)，進(jìn)行金屬塑性成形進(jìn)程 摹擬 軟件的二次開辟 ，并運(yùn)用 該軟件對鍛件塑性成形進(jìn)程 進(jìn)行了摹擬 ，為提高鍛件質(zhì)量、展望金屬成形中的缺點(diǎn) 、擬定公道 工藝供應(yīng) 了理論根據(jù) 。

但總的說來，這些研究多偏重 于理論化，一種真正合適 通俗 設(shè)計(jì)制造人員使用的擠壓模有限元剖析 軟件在國內(nèi)幾近 還沒有。有些二次開辟 在具體運(yùn)用 上也有很年夜 的局限性，所以對現(xiàn)行有限元軟件的用戶化研究，使之能更好的運(yùn)用 于擠壓模具的設(shè)計(jì)就成為當(dāng)務(wù)之急。