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模具CAD/CAM
模具工业2017年第43卷第3期
薄壁空心铝型材挤压过程数值模拟分析与
模具结构改进吉宏选，陈文琳，阮祥明2
(1.合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009;
2.安徽生信铝业股份有限公司，安徽宣城242000）
摘要：以某薄壁空心铝型材为研究对象，利用塑性成型理论设计挤压工艺和模具结构，运用数值模拟技术对型材的成型过程以及出口速度、温度分布进行模拟分析：根据数值模拟分析结果对模具结构进行改进，最终数值模拟与试模试验吻合，节省了铝型材材料、编短了模具的设计研发生产周期，减少了试模次数，提高了生产效率和成品率。
关键词：空心铝型材：挤压工艺；数值模拟；模具结构改进；型材截面
中图分类号：TG386.49：0242.21
文献标识码：B
D0I: 10.16787/j.cnki.10012168.dmi.2017.03.003
文章编号：1001-2168(2017)03-0012-05
Numericalsimulationanalysisonextrusionprocessofthin-walled
hollowAl-profileandthediestructureimprovement
JI Hong-xuan', CHEN Wen-lin', RUAN Xiang-ming
(1.School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009,China; Anhui Shengxin Aluminum Co.,Ltd.,Xuancheng,Anhui 242000,China) Abstract: Taking a thin-walled hollow aluminum profile as the research object, the extru sion process and the die structure were designed based on the plastic forming theory. The profile forming process, export velocity and temperature distribution were analyzed by us-ing the numerical simulation technology.According to the numerical simulation results the
diestructurewasimproved.Finally,thesimulationwa iment
s consistent with the debugging exper-
Key words: hollow aluminum profile; extrusion process; numerical simulation; die structure improvement; profile cross section
0引言
近年来，铝合金型材因其比强度高、造型美观和易成型性等特点，在航空航天、交通运输和民用建筑等领域得到了广泛应用。分流组合模因其生产效率高及制造成本低等优点，是生产空心铝型材零件的理想方法[23)。
实际生产中，挤压模的设计与制造主要依靠模具设计者的经验和频繁的试模矫正，当遇到结构复杂的铝型材零件时，设计的准确度低，凭经验多次
收稿日期：2016-11-21。
作者简介：吉宏选（1992-)，男（汉族)，江苏盐城人，硕士研究生，
主要从事塑性成型工艺与模具技术方面的研究。万方数据
试模成本高且效率低，还很难保证成型零件的质量。随着计算机技术的快速发展，将数值模拟技术应用到复杂断面铝型材挤压工艺和模具设计过程中能大幅提高模具设计的质量和效率[5)。
现以某铝型材为研究对象，利用数值模拟技术对该型材挤压过程进行模拟预测，分析对比出口型材的速度和温度分布，确定最终的模具结构设计优化方案，用以指导实际模具制造和铝型材挤压生产。
模具设计
图1所示为某薄壁空心铝型材支架截面，该型