鋁型材擠壓模具CAE摹擬 闡明的運(yùn)用

鋁型材擠壓是指將鋁合金高溫鑄坯通入專(zhuān)用擠壓模具內(nèi)，在擠壓機(jī)供應(yīng) 的強(qiáng)年夜 壓力感化 下，按給定的速度，將鋁合金從模腔中擠出，從而獲得所需外形 、尺寸和 具有必然 力學(xué)機(jī)能 的鋁合金擠壓型材。鋁型材擠壓成型進(jìn)程 極度復(fù)雜，除 圓形和圓環(huán)形截面鋁型材的擠壓屬于二維軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題外，一般而言，其它外形 的鋁型材擠壓屬于三維活動(dòng) 年夜 變形問(wèn)題。

是以 ，擠壓模具的設(shè)計(jì)建造 質(zhì)量和其使用壽命就成了擠壓進(jìn)程 是不是 經(jīng)濟(jì)可行的樞紐之一。公道 的設(shè)計(jì)與制造能年夜 年夜 耽誤 模具壽命，對(duì) 提高1臨盆 效力 、下降 本錢(qián) 和能耗具有主要 意義。今朝 ，我國(guó)型材擠壓模具設(shè)計(jì)根基 上還逗留 在傳統(tǒng)的依托 工程類(lèi)比和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積聚 上。而現(xiàn)實(shí) 上，鋁型材斷面越復(fù)雜，其擠壓變形的不平均 性就越明顯，從而造成新設(shè)計(jì)的模具很難包管 坯料一次性的平均 流出，致使 型材因扭擰、海浪 、曲折 及裂紋等缺點(diǎn) 而報(bào)廢，模具也極易毀傷 ，必需 經(jīng)由 頻頻 試模、修模才能投入正常使用，造成資金、人力、時(shí)候 、資本 等方面的鋪張。

是以 ，跟著 鋁型材產(chǎn)物 不竭向年夜 型化、扁寬化、薄壁化、高精化、復(fù)雜化和多用處 、多功能、多品種、長(zhǎng)命 命標(biāo)的目的成長(zhǎng) ，改良傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方式 已成為當(dāng)前鋁型材工業(yè)成長(zhǎng) 的火急需求。鋁型材擠壓模CAE手藝 是使用CAD中建樹(shù)的擠壓產(chǎn)物 模子 、連系 擠壓工藝與節(jié)制 參數(shù)、完成其成形進(jìn)程 闡發(fā)和響應(yīng) 模具優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種數(shù)值手藝 。

具體做法為:在擠壓模初步設(shè)計(jì)的根蒂根基 上，按照事前 擬定的工藝實(shí)驗(yàn) 方案，使用計(jì)較機(jī)仿真全部 擠壓成形進(jìn)程 ，獲得擠壓變形體內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、流速等物理量散布 ，和 擠壓各階段的壓力、溫度、速度等工藝參數(shù)轉(zhuǎn)變 情況;肯定 擠壓模工作帶斷面和分流孔、焊合腔、導(dǎo)流槽等模具構(gòu)造 對(duì)成形鋁材活動(dòng) 的影響，模具使用進(jìn)程 中可能呈現(xiàn)的變形、塌陷、崩刃、裂口、磨損、”粘著”和疲憊 等缺點(diǎn) 及其位置;提出闡發(fā)講演并向設(shè)計(jì)人員保舉 適合 的擠壓前提 ，設(shè)計(jì)人員再按照CAE闡發(fā)成效批改 模具設(shè)計(jì)方案。

經(jīng)由 數(shù)次頻頻 ，直到模具設(shè)計(jì)方案知足 產(chǎn)物 設(shè)計(jì)要乞降 產(chǎn)物 質(zhì)量要求為止。這現(xiàn)實(shí) 上是將臨盆 現(xiàn)場(chǎng)的”試模-修模-試模”進(jìn)程 轉(zhuǎn)移到計(jì)較機(jī)上完成，以部門(mén)替換 模具設(shè)計(jì)制造進(jìn)程 中費(fèi)時(shí)費(fèi)事的試模工作，從而削減 該階段的材料和能源消費(fèi) ，下降 臨盆 本錢(qián) ，并據(jù)此設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的鋁型材擠壓模具。

固然 CAE手藝 已在鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)制造范疇 獲得 了某些成功的運(yùn)用 ，但真正面向模具工程師的運(yùn)用 卻很少。這主如果 因?yàn)?今朝 國(guó)表里 還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)鋁型材擠壓模開(kāi)辟 的CAE軟件，所以，當(dāng)模具工程師借助一些通用或?qū)Ｓ肅AE軟件(如ANSYS/LSDYNA、MARC/AutoForge、Deform等)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)方案和模具構(gòu)造 闡發(fā)時(shí)，除要求使用者具有 扎實(shí)的擠壓工藝和擠壓模設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)常識(shí) 、熟習(xí) 擠壓模各零部件在耦合場(chǎng)情況 中的工作狀態(tài) 外，還要求他對(duì)數(shù)值摹擬 手藝 及響應(yīng) 有限元闡發(fā)方式 必需 有較深切 的領(lǐng)會(huì)，這對(duì) 工作在臨盆 第一線的工程手藝 人員而言是對(duì)照 難的，這也是CAE手藝 在擠壓模具行業(yè)中得不到普遍 運(yùn)用 的主要 緣由 之一。

模具CAD/CAE/CAM手藝 具體就是模具設(shè)計(jì)人員和組織模具產(chǎn)物 制造的工藝設(shè)計(jì)人員在CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的輔助下，按照模具的設(shè)計(jì)和制造法式 進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)新手藝 。華夏模具網(wǎng)指出，今朝 ，模具CAD/CAE/CAM手藝 成長(zhǎng) 很快，普遍 的運(yùn)用 于模具臨盆 企業(yè)。

采取 模具CAD/CAE/CAM手藝 是模具臨盆 革命化的辦法 ，也是模具手藝 成長(zhǎng) 的一個(gè)顯著特點(diǎn)。國(guó)外模具CAD/CAM手藝 的研究始于上世紀(jì)60年月 ，到70年月 已 研制出了模具CAD/CAM的專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)，推出了面向中小型企業(yè)的CAD/CAM的貿(mào)易 軟件，可運(yùn)用 于各類(lèi) 類(lèi)型的模具設(shè)計(jì)和制造。

1973年，美國(guó)的DIE COMP公司率先研制成功PDDC繼續(xù)模系統(tǒng)。1977年，捷克斯洛伐克金屬加工工業(yè)研究所研制成功AKT沖模CAD系統(tǒng)。1978年，日本機(jī)械工程嘗試室建樹(shù)ME1繼續(xù)模設(shè)計(jì)系統(tǒng)。1979年，日本旭光學(xué)工業(yè)公司研究成功的沖空模和曲折 模PENTAX的CAD系統(tǒng)。

1985年，日本NISSIN緊密機(jī)械 公司采取 了冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)。到80年月 末，美國(guó)、日本等工業(yè)蓬勃 國(guó)度 的模具臨盆 已有近50%采取 了CAD/CAM手藝 。

近二十多年來(lái)，跟著 計(jì)較機(jī)硬件的不竭提拔 ，工業(yè)蓬勃 國(guó)度 的CAD/CAM手藝 不竭立異 、完美 、逐漸 成長(zhǎng) ，已 構(gòu)成 一個(gè)從研究開(kāi)辟 、臨盆 制造到推行 運(yùn)用 和發(fā)賣(mài) 辦事 的完全 的高手藝 財(cái)產(chǎn)。

國(guó)外在上世紀(jì)60年**始開(kāi)辟 有限元進(jìn)行軟件，1976年刊行 了第一套活動(dòng) 闡發(fā)軟件。使用CAE手藝 可以在模具加工前，在計(jì)較機(jī)上對(duì)全部 成型進(jìn)程 進(jìn)行摹擬 闡發(fā)，削減 乃至 避免模具返修報(bào)廢、提高模具質(zhì)量和下降 本錢(qián) 等。今朝 國(guó)外的模具CAE手藝 已 相當(dāng)做 熟，完全走向適用 化階段，并獲得 了顯著結(jié)果 。國(guó)外有名 的CAE軟件有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS等。

Unigraphics( 簡(jiǎn)稱(chēng)UG) 進(jìn)入年夜 陸比PRO-E晚許多 ，但一樣 是現(xiàn)今 世界上最進(jìn)步前輩、面向制造行業(yè)的CAD/CAE/CAM高端軟件。UG軟件被現(xiàn)今 許多世界領(lǐng)先的制造商用來(lái)從事工業(yè)設(shè)計(jì)、具體 的機(jī)械設(shè)計(jì)和 工程制造等各個(gè)范疇 ?，F(xiàn)在 UG在全球已具有 17000多個(gè)客戶(hù) 。UG自90 年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來(lái)，成長(zhǎng) 敏捷 ，已 成為汽車(chē)、機(jī)械、計(jì)較機(jī)及家用電器、模具設(shè)計(jì)等范疇 的首選軟件。 年夜 體有pro-engineer、UG、AUTOCAD、moldflow吧 前兩個(gè)為三維軟件，均能進(jìn)行草圖繪制、零件建造 、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處置懲罰 等，包管 用戶(hù)可以依照 本身 的需要進(jìn)行選擇使用。二者 最年夜 的區(qū)分 應(yīng)當(dāng) 是參數(shù)化吧。 AUTOCAD用于二維畫(huà)圖 、具體 繪制、設(shè)計(jì)文檔和根基 三維設(shè)計(jì)。 moldflow是闡發(fā)軟件 ，能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行摹擬 評(píng)估和 優(yōu)化處置懲罰 。削減 潛伏 的設(shè)計(jì)掉 誤，縮短產(chǎn)物 的開(kāi)辟 周期，下降 開(kāi)辟 本錢(qián) 。