铝型材挤压模具CAE摹拟 阐明的运用

铝型材挤压是指将铝合金高温铸坯通入专用挤压模具内，在挤压机供应 的强年夜 压力感化 下，按给定的速度，将铝合金从模腔中挤出，从而获得所需外形 、尺寸和 具有必然 力学机能 的铝合金挤压型材。铝型材挤压成型进程 极度复杂，除 圆形和圆环形截面铝型材的挤压属于二维轴对称问题外，一般而言，其它外形 的铝型材挤压属于三维活动 年夜 变形问题。

是以 ，挤压模具的设计建造 质量和其使用寿命就成了挤压进程 是不是 经济可行的枢纽之一。公道 的设计与制造能年夜 年夜 耽误 模具寿命，对 提高1临盆 效力 、下降 本钱 和能耗具有主要 意义。今朝 ，我国型材挤压模具设计根基 上还逗留 在传统的依托 工程类比和设计经验的积聚 上。而现实 上，铝型材断面越复杂，其挤压变形的不平均 性就越明显，从而造成新设计的模具很难包管 坯料一次性的平均 流出，致使 型材因扭拧、海浪 、曲折 及裂纹等缺点 而报废，模具也极易毁伤 ，必需 经由 频频 试模、修模才能投入正常使用，造成资金、人力、时候 、资本 等方面的铺张。

是以 ，跟着 铝型材产物 不竭向年夜 型化、扁宽化、薄壁化、高精化、复杂化和多用处 、多功能、多品种、长命 命标的目的成长 ，改良传统的模具设计方式 已成为当前铝型材工业成长 的火急需求。铝型材挤压模CAE手艺 是使用CAD中建树的挤压产物 模子 、连系 挤压工艺与节制 参数、完成其成形进程 阐发和响应 模具优化设计的一种数值手艺 。

具体做法为:在挤压模初步设计的根蒂根基 上，按照事前 拟定的工艺实验 方案，使用计较机仿真全部 挤压成形进程 ，获得挤压变形体内的应力、应变、温度、流速等物理量散布 ，和 挤压各阶段的压力、温度、速度等工艺参数转变 情况;肯定 挤压模工作带断面和分流孔、焊合腔、导流槽等模具构造 对成形铝材活动 的影响，模具使用进程 中可能呈现的变形、塌陷、崩刃、裂口、磨损、”粘着”和疲惫 等缺点 及其位置;提出阐发讲演并向设计人员保举 适合 的挤压前提 ，设计人员再按照CAE阐发成效批改 模具设计方案。

经由 数次频频 ，直到模具设计方案知足 产物 设计要乞降 产物 质量要求为止。这现实 上是将临盆 现场的”试模-修模-试模”进程 转移到计较机上完成，以部门替换 模具设计制造进程 中费时费事的试模工作，从而削减 该阶段的材料和能源消费 ，下降 临盆 本钱 ，并据此设计出高质量的铝型材挤压模具。

固然 CAE手艺 已在铝型材挤压模具设计制造范畴 获得 了某些成功的运用 ，但真正面向模具工程师的运用 却很少。这主如果 因为 今朝 国表里 还没有专门针对铝型材挤压模开辟 的CAE软件，所以，当模具工程师借助一些通用或专用CAE软件(如ANSYS/LSDYNA、MARC/AutoForge、Deform等)进行模具设计方案和模具构造 阐发时，除要求使用者具有 扎实的挤压工艺和挤压模设计制造专业常识 、熟习 挤压模各零部件在耦合场情况 中的工作状态 外，还要求他对数值摹拟 手艺 及响应 有限元阐发方式 必需 有较深切 的领会，这对 工作在临盆 第一线的工程手艺 人员而言是对照 难的，这也是CAE手艺 在挤压模具行业中得不到普遍 运用 的主要 缘由 之一。

模具CAD/CAE/CAM手艺 具体就是模具设计人员和组织模具产物 制造的工艺设计人员在CAD/CAE/CAM系统的辅助下，按照模具的设计和制造法式 进行设计和制造的一项新手艺 。华夏模具网指出，今朝 ，模具CAD/CAE/CAM手艺 成长 很快，普遍 的运用 于模具临盆 企业。

采取 模具CAD/CAE/CAM手艺 是模具临盆 革命化的办法 ，也是模具手艺 成长 的一个显著特点。国外模具CAD/CAM手艺 的研究始于上世纪60年月 ，到70年月 已 研制出了模具CAD/CAM的专门系统，推出了面向中小型企业的CAD/CAM的贸易 软件，可运用 于各类 类型的模具设计和制造。

1973年，美国的DIE COMP公司率先研制成功PDDC继续模系统。1977年，捷克斯洛伐克金属加工工业研究所研制成功AKT冲模CAD系统。1978年，日本机械工程尝试室建树ME1继续模设计系统。1979年，日本旭光学工业公司研究成功的冲空模和曲折 模PENTAX的CAD系统。

1985年，日本NISSIN紧密机械 公司采取 了冷冲模CAD/CAM系统。到80年月 末，美国、日本等工业蓬勃 国度 的模具临盆 已有近50%采取 了CAD/CAM手艺 。

近二十多年来，跟着 计较机硬件的不竭提拔 ，工业蓬勃 国度 的CAD/CAM手艺 不竭立异 、完美 、逐渐 成长 ，已 构成 一个从研究开辟 、临盆 制造到推行 运用 和发卖 办事 的完全 的高手艺 财产。

国外在上世纪60年**始开辟 有限元进行软件，1976年刊行 了第一套活动 阐发软件。使用CAE手艺 可以在模具加工前，在计较机上对全部 成型进程 进行摹拟 阐发，削减 乃至 避免模具返修报废、提高模具质量和下降 本钱 等。今朝 国外的模具CAE手艺 已 相当做 熟，完全走向适用 化阶段，并获得 了显著结果 。国外有名 的CAE软件有NASTRAN、ADINA 、ANSYS、ABAQUS、MARC、COSMOS等。

Unigraphics( 简称UG) 进入年夜 陆比PRO-E晚许多 ，但一样 是现今 世界上最进步前辈、面向制造行业的CAD/CAE/CAM高端软件。UG软件被现今 许多世界领先的制造商用来从事工业设计、具体 的机械设计和 工程制造等各个范畴 。现在 UG在全球已具有 17000多个客户 。UG自90 年进入中国市场以来，成长 敏捷 ，已 成为汽车、机械、计较机及家用电器、模具设计等范畴 的首选软件。 年夜 体有pro-engineer、UG、AUTOCAD、moldflow吧 前两个为三维软件，均能进行草图绘制、零件建造 、装配设计、钣金设计、加工处置惩罚 等，包管 用户可以依照 本身 的需要进行选择使用。二者 最年夜 的区分 应当 是参数化吧。 AUTOCAD用于二维画图 、具体 绘制、设计文档和根基 三维设计。 moldflow是阐发软件 ，能对设计方案进行摹拟 评估和 优化处置惩罚 。削减 潜伏 的设计掉 误，缩短产物 的开辟 周期，下降 开辟 本钱 。