【摘要】：采用HyperXtrude模擬軟件對6063鋁合金壁板進(jìn)行連續(xù)擠壓數(shù)值模擬,得到了擠壓成形時(shí)金屬的速度分布場。結(jié)果表明,金屬在擴(kuò)展模中的流動速度是不均勻的,速度最高的部位出現(xiàn)在與腔體進(jìn)料口相對應(yīng)的中間位置,速度由中間向兩側(cè)逐漸降低;改變導(dǎo)流模的結(jié)構(gòu)可以有效的均衡金屬流速,當(dāng)導(dǎo)流模中的阻流塊高度由8 mm降低至2 mm時(shí),可使壁板產(chǎn)品截面的最大速度差由34.2 mm·s~(-1)降低至16.4 mm·s~(-1)。對鋁合金壁板進(jìn)行連續(xù)擠壓工藝實(shí)驗(yàn),得到合格的產(chǎn)品,驗(yàn)證了利用連續(xù)擠壓擴(kuò)展成形技術(shù)生產(chǎn)鋁合金壁板的可行性。
【圖文】：

連續(xù)擠壓原理圖

饣荊?產(chǎn)品寬度為135mm，壁厚不均勻，，寬厚比為45，中間部位有高34mm的凸起筋壁，筋壁厚度為2mm�；贚LJ400連續(xù)擠壓機(jī)進(jìn)行模擬，以Φ15mm的6063鋁合金桿料為擠壓原料，擴(kuò)展比(產(chǎn)品寬度與坯料直徑的比值)為9。模具材料為H13鋼，材料的相關(guān)參數(shù)如表1所示，模擬擠壓工藝參數(shù)如表2所示。工作帶處采用的摩擦模型為Coulomb模型，摩擦系數(shù)取0.3。模腔部位采用粘著模型，即與模具表面接觸的金屬完全粘著在模具表面而無相對流動。擠壓模具的三維模型如圖3所示。劃分網(wǎng)格后的模擬分析模型如圖4所示，其中模腔模型如圖5所示。圖26063鋁合金壁板形狀與尺寸Fig.2Geometryanddimensionof6063aluminumalloypanel表16063鋁合金和H13鋼的性能參數(shù)Tab.1MaterialpropertiesforAA6063andH13steel材料AA6063H13楊氏模量/Pa4.0×10102.1×1011泊松比0.350.35密度/(kg·m－3)27007870導(dǎo)熱系數(shù)/(W·(m·K)－1)19824.3比熱/(J·(kg·K)－1)900460表2模擬擠壓工藝參數(shù)Tab.2Extrusionprocessparametersusedinsimulation坯料長度/mm坯料直徑/mm坯料溫度/℃模具溫度/℃工作帶網(wǎng)格尺寸/mm擠壓輪轉(zhuǎn)速/(r·min－1)4600Φ15205000.662模擬結(jié)果與分析針對連續(xù)擠壓6063鋁合金壁板進(jìn)行模擬研究，鋁合金坯料在擠壓輪槽中經(jīng)過90°轉(zhuǎn)角進(jìn)入擠壓模腔，金屬在模腔中的成形流動過程如圖6所示。金屬進(jìn)入擴(kuò)展模發(fā)生擴(kuò)展變形(圖6a)，之后進(jìn)入導(dǎo)流模進(jìn)行二次變形(圖6b)，通過預(yù)成形模進(jìn)行預(yù)成形(圖6c)，最后流入成形模成形(圖6d)。圖7為金屬在成形各階段的速度分布云圖。由圖7a可以看出，在擴(kuò)展模腔中金屬流動速度不均勻，速度最大的部位出現(xiàn)在與腔體進(jìn)料口相對應(yīng)的中間位80塑性工程學(xué)報(bào)第24卷
【作者單位】： 大連交通大學(xué)連續(xù)擠壓工程研究中心;大連康豐科技有限公司;
【基金】：遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2015020188) 遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目(2013183)
【分類號】：TG379

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本文編號：2544654