第42卷第12期 Vol. 42No.12
假压木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2017年12月 Dec.2017
高密齿散热器型材挤压的数值模拟及模具结构优化
李洪波，白英博，周天亮
（燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004）
摘要：高密齿散热器型材由于其截面形状复杂、舌比值（悬臂：齿间距）大而使其挤压模具设计难度大、试模成功率低。以某公司生产的高密齿散热器铝型材为例，采用数值模拟软件Hyperxtrude对其挤压成形过程进行分析研究。将原设计模具在仿真软件上进行虚拟试模，找出可能存在的间题，再结合实际试模情况和模拟结果对模具结构和参数进行多次优化。主要通过
原来存在的问题，挤出了合格的高密齿型材
关键词：高密齿铝型材；挤压模具；数值模拟；导流板角度；工作带尺寸 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 12. 014
文献标识码：A
中图分类号：TG376
文章编号：1000-3940（2017）12-0075-07
Numerical simulation andmold structureoptimizationof extrusionfor
radiator profile with high-density fins
Li Hongbo, Bai Yingbo, Zhou Tianliang
(School of Mechanical Engineering, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)
Abstract : The radiator profile with high-density fins has complex cross-sectional geometry and large tongue ratio ( cantilever: tooth spac-ing), and it is dificult to design the extrusion die and the success rate of mold test is also very low. For radiator aluminum profile with high-density fins produced by a company, its extrusion process was analyzed by simulation software Hyperxtrude. Then, the original mold design was utilized for simulation test to find out some possible problems, and the mold structure and panameters were optimized several times by combining actual tests with simulation results. Furthemore, the ratio of the maximum extrusion speed to the average velocity of the profile section was close to 1 by changing the angle of guide plate and the size of work belt. The results show that the optimized mold eliminates the existing problems, and a beter profile with high-density fins is extruded.
Key words : aluminum profile with high-density fins; extrusion mold ; numerical simulation; angle of guide plate; size of work belt
高密齿型材是一种广泛应用在轨道交通与风力
证。随着有限元仿真技术的快速发展与应用，在计算机上虚拟试摸以预测模具可能存在的问题及优化
发电等设施上的铝合金制品，具有散热面积大、散热性能好等优点[1-3]，多采用挤压工艺进行生产。
模具参数已成为可能，这不仅大大减小了模具设计
但由于其外形具有齿间距小、悬臂长、壁厚差大等
失败的可能性，也减少了试模的次数和成本。
特点，造成该类型材在挤压生产过程中易出现扭控，翘曲等缺陷，严重时还会造成模具损坏或车等事故。因此，该类型材产品的试模成功率一直较低，往往需要经反复试模、修模才能满足生产要求。
在我国的铝加工行业中，该类型材模具的设计仍然处于经验类比阶段，不仅模具设计、生产周期长，试模修模过程繁琐，且产品质量也难以得到保
收稿日期：20170719；修订日期：20171012 作者简介：李洪波（1963－），与
男，博士，教授
万方据ail：hb@yu.eduen
本文对某公司生产的一种高密齿铝型材挤压成形进行了仿真模拟，通过对挤压过程中变形金属速度场和位移场分布情况的分析，找出试模失败的原因，并结合生产设计经验与仿真结果，对原设计模具进行重新设计与优化。
工艺分析与模具设计
图1为型材断面图。型材最大外形尺寸为180mmx 83mm，
外接圆直径为198mm，中心齿高为
64.6mm，齿间距仅为5.8mm，舌比值为12:1，底
特种成形栏目是由北京机电研究所塑性工程技术中心①赞助刊出