【佛山6063铝管厂家】HyperXtrude零碎在铝型材挤压模具仿真设计中的运用

1 简述

铝合金型材挤压成型是一个处于高溫、髙压、繁杂的磨擦情况等繁杂标准下的成型全过程；在挤压成型成型全过程中，铝合金型材要历经加温、总体主题活动、分离、焊合、定形、制冷等好几个交叉耦合环节，选用物理实验和目前的测量仪器设备与方式大部分没法掌握铝合金型材的成型原理和形变规律性。现阶段铝合金型材挤压成型加工工艺和模貝的开发设计也大部分全是借助工程项目对比和设计方案工作经验，所开发设计的挤压成型加工工艺和模貝务必根据不断的试件和修模来做到公平情况，试件时间长也早已变成铝合金型材以及模具制造厂家竞争优势提高的短板所属。

很多的参考文献表明，模拟仿真已经变成科学研究铝合金型材挤压成型原理、提升铝合金型材模具设计及挤压成型加工工艺、检测模貝挤压成型加工工艺和冲压模具公平性的关键和必需的方式。应用模拟仿真能够实时跟踪铝合金型材挤压成型金属材料的主题活动个人行为，仿真模拟成型全过程，表明金属材料的真正主题活动规律性和各种各样物理学场量的遍布、转变状况，科学研究多种要素对金属材料形变个人行为的功效和危害，猜想具体挤压成型全过程中很有可能发生的缺点，尽早提升模具设计、调节挤压加工工艺主要参数和有目的性的指出技术性解决方法。

文中对应用技术专业铝合金型材挤压成型模拟仿真系统软件HyperXtrude开展铝合金型材挤压成型仿真建模的核心技术开展实际详细介绍，以某工程建筑承重梁建筑幕墙铝合金型材为例子，应用HyperXtrude系统软件开展了模拟仿真求得，最终将模拟仿真結果与试件結果开展对比剖析。

2 HyperXtrude系统软件开展铝合金型材挤压成型仿真建模的核心技术

下列将对于某金属幕墙承重梁冲压模具，建立挤压成型模型仿真。

2.1导入模貝几何模型

HyperXtrude对系统大部分的三维 CAD系统软件有插口，既适用通用性的IGES、STEP、PARASOLID等规范文件格式的实体模型，也适用PRO/ENGINEER、UNIGRAPHIC、CATIA等技术专业的三维 CAD实体模型。图1是金属幕墙承重梁冲压模具的下模和上模几何模型。

图1 建筑幕墙承重梁模貝图

2.2 几何模型提取

HyperXtrude系统软件是一款以欧拉优化算法为主导的模拟仿真系统软件，模型时规定对原材料流过的全部区域规划网格图。在挤压成型全过程中，原材料流过挤压成型筒——分离孔——焊合室——模孔，最终成型为铝型材，模型仿真必须对这好多个地区的原材料都开展网格图区划。因而，导入几何模型后的第一个工作中，就是以模貝中提取表层，建立这种地区的原材料实体模型。从下模提取分离孔内的挤压成型成型料的几何图形表层（界定为component name为Pothole），从上模中提取焊合房间内的挤压成型成型料的几何图形表层(界定component name为Chamber)。根据弥补chamber构件下模孔，与生俱来工作中带内的挤压成型成型料的几何图形表层(界定component name为Bearing)。根据拉申方式立即结构圆棒的几何模型(界定component name为Billet)。

2.3 几何图形清除

为了更好地确保模块品质，导入的几何模型中不同意有空隙、重合、界限移位等缺点，为了更好地发展测算高效率，导入的几何模型中也尽可能不必包括微小特点，包含圆弧、小圆孔。因而，在网格图区划钱前，必须对导入的几何模型开展必需的几何图形清除工作中，这种工作中包含清除移位、小圆孔，缩小邻近斜面中间的界限，清除不表要的关键点，改进几何模型的拓扑关系，这些。而在有限元时，倘若要精准仿真模拟这种细微特点，必须采用许多小模块，造成求得時间增加，在开展网格图区划以前必须开展必需的几何图形清除工作中。几何图形清除是一项十分关键的工作中，公平的几何图形清除能够发展网格图区划的速率和品质，发展精度。铝合金型材挤压成型模型仿真几何图形清除的关键是分离孔和分离桥。

图2 建筑幕墙承重梁模型仿真

2.4 网格图区划

几何图形清除结束之后，能够在表层实体模型的基本上与生俱来体实体模型，那样，下一步就可以对体实体模型区划网格图了。HyperXtrude系统软件选用嵌入HyperMesh控制模块开展网格图区划，网格图解决和提升作用十分强劲、灵便。在对铝合金型材挤压成型实体模型开展网格图区划时，务必遵照由放到上（即从bearing——Chamber——Pothole——Billet）、由内到外（对中空模来讲）、从小到大的标准，先与生俱来面网格图，再与生俱来体网格图，公平分派单元尺寸，确保网格图尺寸的有序推进。最终，应当对建立的网格图开展定期检查提升。

2.5 运用挤压成型成型模版

建立好网格图实体模型之后，就可以一个用metal Extrusion Template模版，依照一定的步骤开展挤压成型模型仿真建立和初始条件的设定。在这个步骤中，必须特定原材料实体模型、挤压成型加工工艺主要参数（包含挤压成型速率、料筒直徑、圆棒溫度，这些），系统软件会依据特定的挤压成型料实体模型全自动与生俱来初始条件和特定默认设置的界限主要参数；我们可以接着运用Check Undefined BC指令改动初始条件和主要参数。

2.6 与生俱来GRF文档和递交测算

与生俱来好模型仿真后，能够运用Parameters指令设定求得主要参数，最终与生俱来grf和tcl文档，递交测算。图2是建筑幕墙承重梁的挤压成型模型仿真（为提升精确性，实体模型中隐躲了网格图）。

3 实体模型求得及結果剖析

选用如表1所显示的挤压成型主要参数，对该挤压成型全过程开展模拟仿真求得，这种参数均源自具体的挤压成型生产工艺流程。

表1 挤压成型模拟仿真主要参数

图3 分离孔和焊合房间内的原材料水流量布局图

图3是以下模分离孔進口处到焊合室底端沿Z向所提取的四个横截面，数据显示3号分离孔内的金属材料水流量较快，2号和5号分离孔内的金属材料水流量比较慢。

图4 铝合金型材出入口水流量布局图

图4是铝型材出入口水流量布局图，数据显示2号分离孔随相匹配的部位铝型材出入口速率太快，中空构造附近的水流量不匀称。

图5 铝合金型材出入口形变图

图5是铝合金型材形变图，数据显示形变较大 的一部分是金属材料水流量更快的一部分，因为该点金属材料水流量过快，造成铝型材向里面凹痕。

图6 试件料头

图6是该模貝的试件料头，数据显示，正中间位置水流量过快，与图3所显示的铝型材出入口水流量图十分符合。

图7 试件料身

图7是试件料身，料身平整度测量数据显示，承重梁的正中间位置向里侧凹痕，与模拟仿真剖析的結果一致。

根据之上的剖析結果，因为3号分离孔的水流量过快，造成铝型材出入口相匹配部位的铝型材水流量过快，也造成了铝型材的形变，应当调节2号分离孔的尺寸，减少该点的铝型材水流量。

4 结果
铝合金型材挤压成型的高溫、髙压、封闭式等特点给物理学和试验科学研究产生了许多麻烦，厚壁、繁杂大挤压比等特点也给挤压成型加工工艺和模貝的设计方案产生了许多窘境，模拟仿真是科学研究铝合金型材挤压成型成型原理、提升铝合金型材挤压成型加工工艺和模具设计、检测挤压成型加工工艺和模具设计设计方案公平性的关键和必需的方式。文中实际详细介绍了应用技术专业铝合金型材挤压成型模拟仿真系统软件HyperXtrude开展铝合金型材挤压成型仿真建模时的核心技术，以某工程建筑承重梁建筑幕墙铝合金型材为例子，应用HyperXtrude对系统搭建的承重梁建筑幕墙挤压成型模型仿真开展求得，得到了分离孔铝型材水流量、铝型材出入口水流量和铝型材形变遍布状况。

运用数据显示，HyperXtrude系统软件可以省时省力的搭建铝合金型材挤压成型模型仿真，求得速度更快，求得結果能恰当的反映的具体情况。公平、科学研究的运用此软件终将对具体指导铝合金型材挤压成型加工工艺和冲压模具、降低试件频次、发展设计方案高效率和品质、节约成本、发展经济收益具备关键使用价值实际意义。