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《基于有限元的铝合金管材挤压成形数值模拟》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铝合金管材因其优良的物理性能和机械性能，广泛应用于航空、汽车、建筑等多个领域。
铝合金管材的挤压成形技术作为其重要的制造工艺之一，对产品的质量和性能具有重要影响。
因此，研究铝合金管材挤压成形的数值模拟技术，对于提高生产效率、优化工艺参数以及降低成本具有重要意义。
本文将基于有限元法，对铝合金管材挤压成形过程进行数值模拟，旨在为实际生产提供理论依据和指导。
二、有限元法在铝合金管材挤压成形中的应用有限元法是一种有效的数值计算方法，能够模拟复杂物理过程和材料行为。
在铝合金管材挤压成形过程中，有限元法可以模拟金属的流动、应力分布、温度变化等关键因素，为优化工艺参数和产品设计提供有力支持。
首先，通过建立铝合金管材挤压成形的有限元模型，可以实现对金属流动的精确模拟。
模型中应考虑金属的塑性变形、热传导、相变等物理过程，以及材料在不同条件下的力学性能。
此外，还需要对模型进行网格划分、边界条件设定等操作，以保证模拟结果的准确性。
其次，通过对有限元模型进行求解，可以得到挤压过程中各阶段的应力分布和温度变化情况。
这些数据可以帮助我们了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题，为优化工艺参数提供依据。
三、铝合金管材挤压成形的数值模拟过程铝合金管材挤压成形的数值模拟过程主要包括前处理、求解和后处理三个阶段。
前处理阶段主要是建立有限元模型。
首先需要确定模型的几何尺寸、材料性能等参数。
然后进行网格划分，确保网格的密度和数量能够满足模拟精度的要求。
此外，还需要设定边界条件和初始条件，如挤压速度、温度等。
求解阶段主要是对有限元模型进行求解。
通过使用合适的求解器和方法，对模型进行迭代计算，得到各阶段的应力分布、温度变化等数据。
后处理阶段主要是对求解结果进行分析和处理。
通过绘制应力分布图、温度变化曲线等图表，可以直观地了解金属的流动规律和挤压过程中的潜在问题。
此外，还可以通过分析结果优化工艺参数和产品设计。
铝型材挤压成形过程金属流动状态的数值模拟王尧;周照耀;潘健怡;刘亮;吴苑标【摘要】运用基于有限元法的模拟软件MSC.Marc对一复杂空心铝合金型材挤压过程进行数值模拟,在模拟过程中采用了一种既可以避免网格畸变和重划分,又能保证分析准确性的有限元模拟方法,研究了金属在模腔内的流动规律,利用出口质点轴向流速的SDV值定量的判定截面出口速度分布的均匀程度,揭示了金属的流动速度对产品形状及尺寸的影响,并将模拟仿真结果与试模结果进行比照分析,证明该方法可以成功地预测实际挤压过程中可能出现的潜在缺陷.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)008【总页数】3页(P198-200)【关键词】铝型材;挤压;数值模拟;流动规律【作者】王尧;周照耀;潘健怡;刘亮;吴苑标【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TH16;TG371 引言铝合金挤压过程是一个处在高温、高压、复杂摩擦状态等复杂条件下的金属流动成形过程。
铝合金型材挤压成形工艺中理想的材料流动结果应该是在工作带出口处断面上各质点的速度均匀分布，进而获得端面平齐、壁厚均匀、产品性能能够满足需要的挤压件。
金属的流动状态对产品尺寸有很大影响，一般情况下，金属流动快的部位材料供应充足，型材壁厚是增大的，而金属流动慢的部位材料供应不足，型材壁厚是减小的[1]。
因此，在模具设计中，金属流动状态对产品尺寸的影响也是必须考虑的。
在组合分流模中，由于分流孔的形状、布置以及分流桥的结构是影响材料分配的重要因素，因此，分流模中各个位置金属的流动状态所引起的产品尺寸不合格的情况尤为常见。
其解决方法是：设法改善金属在模腔内的流动状态，例如改变分流孔的大小和布置、桥的结构形式都有助于改善金属在模腔内的分配，尽量使空心部分的几何中心与模具中心一致，壁厚较大的实心部分尽可能安排在桥底；另外，在合理布置分流孔的前提下，工作带的选择也可以有效调整金属流速[1-4]。
重型汽车推力杆球头精密挤压成形过程数值模拟提纲：第一章：引言1.1 研究背景1.2 研究目的1.3 研究意义第二章：理论基础2.1 重型汽车推力杆球头的工作原理2.2 挤压成形技术2.3 数值模拟方法第三章：数值模拟建模3.1 模型几何学建模3.2 材料建模3.3 网格生成第四章：数值模拟结果分析4.1 多物理场耦合仿真4.2 变形和应力分析4.3 挤压力分析第五章：优化设计和结论5.1 数值模拟结果的优化设计5.2 结论和展望参考文献第一章：引言1.1 研究背景推力杆球头是重型汽车发动机的重要组成部分，它能够将发动机的推力传递到车身框架，保证了汽车的良好行驶性能和安全性。
然而，推力杆球头的复杂形状和高要求的性能参数使得其制造难度较大，在制造过程中容易出现裂纹和变形等缺陷，严重影响了产品的质量和可靠性。
因此，开展重型汽车推力杆球头精密挤压成形过程数值模拟研究十分必要。
1.2 研究目的本研究旨在利用数值模拟技术，模拟重型汽车推力杆球头精密挤压成形过程，分析材料的变形和应力分布特征，探究影响产品质量和性能的因素，并提出优化方案，为该领域的工程实践提供科学可靠的理论指导。
1.3 研究意义通过数值模拟技术，可以更准确地描述和预测推力杆球头的挤压成形过程，更全面地分析材料的变形和应力分布特征，为实际生产提供重要的理论依据和优化方案。
这对于提升产品质量和性能、降低制造成本、缩短产品开发周期具有重要的意义。
第二章：理论基础2.1 重型汽车推力杆球头的工作原理重型汽车推力杆球头是将发动机的推力传递到车身框架的重要部件，它由球头、杆身和底座三个部分组成。
球头与运动杆具有球头状对接，通过杆身与底座之间的连接传递力量。
2.2 挤压成形技术挤压成形技术是利用弯曲和剪切力将金属材料逐渐挤出模具腔体，使其形成具有一定形状和尺寸的零件。
该技术具有成本低、生产效率高、3D复杂结构制造等优点，因此被广泛应用于各类零部件制造。
2.3 数值模拟方法数值模拟方法是基于数学理论、计算机科学和工程技术等方面的知识，利用计算机的计算和处理能力对物理过程进行仿真和预测的方法。
锻压技术 2006年 第5期钛合金挤压三维热力耦合数值模拟技术研究何铁宁1,23,李海峰2(11北京理工大学机电工程学院,北京 100081;21中国工程物理研究院计算机应用研究所,四川绵阳 621900) 摘要:钛合金材料作为武器工程的主要材料,有着广泛的应用。
本文利用刚黏塑性有限元方法,对钛合金深孔薄壁梭心套壳零件挤压成形过程进行了三维热力耦合数值模拟分析,获得了钛合金挤压成形时载荷与时间(或行程)的关系以及工件上的应力、应变、应变率和温度的分布信息。
所得结果对产品加工工艺的制定和模具设计都具有指导意义。
关键词:数值模拟;塑性成形;刚黏塑性;挤压;热力耦合中图分类号:TG 146 文献标识码:A 文章编号:100023940(2006)05200632053D thermo 2mechanical coupled numerical simulation of the Titanium alloy extrusion processHE Tie 2ning 1,2,LI H ai 2feng 2(11School of Electromechnaical Engnieering ,Beijing Institute of technology ,Beijing 100081,China ;21Computer Application Institute of China Academy Engineering &Physics ,Mianyang Sichuan 621900,China ) Abstract :Titanium alloy is widely used in the weapon industry.By using rigid visco 2plastic method ,a 3D ther 2mo 2mechanical coupled numerical simulation of the special long and thin 2walled part for Titanium alloy during extrusion is carried out in this paper.The relations between the load and time (or stroke ),the distribution rules of stress ,strain ,strain rate and temperature ,which can be very usef ul ,are obtained.This is helpf ul to the technology planning and the design of the dies.K eyw ords :numerical simulation ;plastic deformation ;rigid visco 2plastic ;extrusion ;thermo 2mechanical couple3男,36岁,博士研究生收稿日期:20052102211 引言挤压技术作为一种高效、优质、低消耗的精密成形技术,在金属材料的塑性成形领域中得到了迅速发展和广泛的应用。
AA5B02铝合金三通管充液成形工艺研究及参数优化佘威;何成;张稳定;崔礼春【摘要】Based on the finite element numerical simulation software Dynaform, the forming process of the three-way pipe is optimized. This paper analyzes the influence of different initial pressure, forming pressure, axial feed force, back pressure balance force and clamping force on the forming of the three pipe. According to simulate the forming process, distribution of stress diagram, the thick to strain diagram and forming limit diagram results. According to the simulation results of parts form-ing analysis and forecast minus thin rupture, wrinkling and springback defect. The results will prevent side push tube billet pushing under the premise to the initial pressure, the value should be as small as possible. molding pressure and the maximum can guarantee the thinning rate, thickening rate and the degree of forming requirements can be. The axial feed has a great influ-ence on the final forming quality. With the increase of friction coefficient, the thinning rate of the parts is increasing, but the rate of increase is decreased first and then increased. Aaccording to the results of numerical simulation, the forming process parame-ters of the three way tube can be optimized.%目的：基于有限元数值模拟软件Dynaform对三通管的成形工艺进行优化。
基于立方压头的多点成形数值模拟研究
周翔宇;于洋;俞峰;胡勇
【期刊名称】《武汉理工大学学报:交通科学与工程版》
【年(卷),期】2022(46)6
【摘要】针对可重构模具冲压成形,建立完全倒圆角立方压头模型、立方压头模型和不完全倒圆角立方压头模型,在相同的加工条件下,对三组双向曲率半径不同的帆形板进行多点成形数值模拟实验.通过对比三种压头模型分别冲压得到的板材厚向应变绝对值最大值和厚向应变波动幅度,得到不完全倒圆角立方压头抑制板材压痕效果更加显著、且压头圆平面半径在35 mm左右时抑制压痕效果最显著的结论.【总页数】4页(P1025-1028)
【作者】周翔宇;于洋;俞峰;胡勇
【作者单位】武汉理工大学教育部船舶技术高性能重点实验室;武汉理工大学船海与能源动力工程学院;江南造船(集团)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U668.2
【相关文献】
1.基于ANSYS/LS-DYNA的板材多点成形中回弹的数值模拟
2.基于abaqus的板材多点成形起皱缺陷的数值模拟
3.薄板多点成形与模具成形过程数值模拟及成形性比较
4.多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究
5.基于数值模拟的钛合金颅骨修复体多点成形工艺设计
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T型三通管内高压成形工艺研究实践报告南昌航空大学院系：航空制造工程学院专业：飞行器制造工程班级： 1学号：姓名：指导老师：目录（一）国内外研究现状（二）T型三通管内高压成型原理（三）基于有限元方法对T型三通管内高压成型影响因素研究（四）T型三通管内高压成型实验设备介绍及成型模具说明（五）参考文献一、国内外研究现状1.国外发展20 世纪40 年代，美国的GreyJ E等因人对T型无缝铜三通管成形进行了研究，他们第一次使用内压和轴向力共同作用的方法成形三通管。
1965 年，日本研究者发表了一篇关于铜管液压成形小型三通管件的文章。
70 年代末研究者使用聚安酯橡胶代替液体胀形成功胀出长径比大于2 的超长支管多通管。
80世纪年代初，前苏联研究者采用挤压成形获得了长径比为到了90年代，俄1.2 的等径三通和等径四通的支管罗斯已经能够液压成形钛合金、铝合金及耐腐蚀高强度钢等塑性较低的材料，生产出壁厚大于0.5mm、外径D 为50-120mm、长径比为0.5 的三通管“随着计算机技术的发展，许多专家学者开始对多通管胀形工如欧洲爱尔兰的都柏林大学艺进行计算机模拟研究学者Ray P、Mare Donald BJ 和Ha-lhmi M sJ.日本的Manabe KP 、还有Rimkus WP 、Lin FC 和Kwan CTW、Sornin D 和Massoni E 分别利用有限元软件对胀形过程中加载路径进行了有关的数值模拟分析与研究。
2.国内发展九十年代，哈尔滨工业大学液力成形课题组开始研究内高压成形理论、工艺和设备，研制出首台150MPa内高压成形机，该设备在计算机的控制下按规定的加载路径加工管类零件。
哈工大的苑世剑等人研究了胀形成形中的起皱行为，并利用数值模拟和力学理论对圆角处的应力分布和变形规律进行了研究同。
随后清华大学的雷丽萍和合肥工业大学的薛克敏、周林等"1等对汽车前梁、后延臂、副车架和汽车桥壳的胀形工艺进行了数值模拟研究，分析了主要成形工艺参数对其成形结果的影响规律。
