资源描述
1 / 11 A of a by A is in of is of of mm is 7%. of of in of of of in of is It of So is to to -D it is a 3-D In to in 1 of a 1. is as 1 5 of of (y = b) 2 6 of 1 (y = kx+b) 2 / 11 2 (y =he of 3 (y = kx+b) 4 (y =3, 8 P3 1 P4 2 P7 5 P8 6 in n (1)-(6), 1 2, = 5 6, = 2 H) of as 1=z), R2=z), T1=z), T2=z), S1=z), z), z 0, H. at 1at of at is at is to is by if is is is at as 2. 3 / 11 of A (it a by a of he of of (3)of to a 1/44). 2 6063as an l 57 9, l+58 . to 50 . 13). 50 , 10 -D to In to to 5). 600 t 4 / 11 q. (7)10. . in is by of In H) R1 2) of as as . 3 is 6 we is at as 4 to is in is to 5 / 11 of 1, H, q2 In 1 1=H = 7% . 4 ) to a 3-D of 2) -D in of 7% A 3） of ot is to on to as a of of of to of a of in up a of 1 . of 1998, 2: 4632. 1994, 7: 271 6 / 11 作者： 帅词俊 ; 肖刚 ; 倪正顺 ; 英文作者： *; 刊名 ： 清华大学学报 (英文版 ), 编辑部邮箱 2004年 03期 查询来源： 中国学术期刊全文数据库 查询网址：热挤压模具立体模型开发利用 件及其二次开发语言 参数设计，进行有限元分析和优化设计。 热挤压模具的三维应力分布很不均匀 ,悬臂梁有严重的应力集中。 获得最佳层面，数据结果表明最佳的高 压模分流孔是最佳半径 米和毫米，应力集中减少了 27%。 关键词 ：三位一体方式，造型，热挤压模具，优化设计 引言 随着生活水平的不断提高 ,由于铝合金型材的导热性能较好， 铝零件广泛应用于生活中的每一环节。 因此，在铝合金的挤压型材中，各种类型的散热器型材已被广泛地应用在电器、机械等行业中 。产品变的日趋多样化、复杂化和高精密度化，挤压模具是基础的挤压工艺。它不仅决定着产品形态、大小、精度和表面状态 ,而且影响到产品的性能。所以挤压模具是挤压技术的关键。 挤压模具研究改进质量和延长其寿命通常试图将三维有限元模型简化为二维 ,但只不过是构造简单的结构形状。没有三维有限元分析 ,其结果不能给制造业提供实际帮助和提供有用的资讯。本文主要介绍铝型材挤压模具优化设计模型。 1 实体造型 图 1 主要显示一种平面组合的热挤压模具。其外部直径为 米 ,其高度为 米。其他参数见图 1，建模方法如下： 标 线 L(y = b)和圆弧 ( 间的 相交点坐标 是 标 线 L1(y = b)和直线 L2(y =间的 相交点坐标 直线 L3(y = b)和直线 L4(y =间的 相交点坐标 8 / 11 标 和 3 和 关于 Y 轴对称。 是关于 Y 轴对称。 关于 是关于 X 轴对称。 量方程 由公式 (1)-(6)，得点 R = 5 和 R = 2,2, 沿 着 高 度 (h) 的 变 化 规 律 来 表 达 模 具 的 功 能R1=f1(z),R2=f2(z),T1=f3(z),T2=f4(z),S1=z),和 S2=f6(z),z 0, H。 一些高度的部分形状 用直线连接 与圆弧相交于点 (在一些高度获得了部分形状。 每一高度的部分形状 高度划分为若干界面 (微粒 )等部分 (微粒决定着精密，如果微粒较高的 ,精度更佳 )。在每节高度形状如图 2所示。 滑曲面 在 顺利沿直线建立曲面，他们是影响面孔。利用利用现有的面积产生一定容量 )指挥 ,从创立了坚实的表面。 9 / 11 称性模具 主体和核心的模具画图时用布尔操作增加 ,减掉等 (图 3)。对称性模具用于加速计算时使用的有限元分析模型为 1/4图 4)。 2 计算模型 用挤压铝合金 (6063一个平面模具来作为例子。铝的液相是657 9,58 。考虑到产品质量和挤压压力 ,工作温度定为 450 。 模具材料是 413)。下面是 450 ,它的华模和泊松比 分别是210屈服强度是 1200擦系数是 92通过免费网用来传送三维实体元素。为了负荷的摩擦力而挤压，表面效应单元 154经常被用来生产组合体 (图 5)。用挤压机为 1600吨 ,挤压强度计算公式为 (7)10。其值见列表 1。 桥梁倒塌经常是由于挤压，其高度和力量是分布在分流洞。本文中 ,高度 (H)和半径 (R1 2) 是分流孔的设计变量 ,作为最高压力 (相当于作为目标的功 能。设计可变幅度如下列表 2. 10 / 11 3 计算结果 图 6相当于应力图。从图 6中我们能看见最大的压力是在桥臂上，预计最大应力值等于 24 从大至小见列表 3。数据显示 ,最高相当于节点应力 是 高于二之一 (这是非常严重的收敛压力 ,在悬臂上这部分是容易产生裂缝的。 初步设计变量值 H, 别是 大当量应力 迭代 21时 ,最佳迭代是第十八。设计变量值 H = 高压力相当于 即减少 27%。 最佳结果见如下列表 4。 4 结论 1) 基于 维模型用于研制二次开发语言 是根据铝 11 / 11 热挤压模具概况取 得。 2) 热挤压模具的三维应力分布很不均匀 ,悬臂梁有严重的应力集中。 最优几何设计最大应力降低了 27%, 一个好的模具不但可减少模具加工人数也减少改变模具损失的时间，这将大大提高生产率。 3）将大悬臂的铝型材模具设计成假分流模的结构，不仅有效地减小了由于模具承受较大的正面压力所导致的模孔危险断面的断裂，极大地延长了模具的使用寿命，而且，这种带不分流桥的结构，还有效地减小了模孔底部较大壁厚处的流速，确保了挤压型材流速的均衡、平稳。同时，这种结构的挤压模具设计方案，为壁厚相差悬殊的实心型材模具 的设计，开辟了新的思路和途径。 参考文献 1. of 1998, 2: 4632. 1994, 7: 271
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