QForm extrusion铝型材挤压工艺模拟

铝型材挤压工艺的模拟技术交流Qform Extrusion北京创联智软科技有限公司 挤压模拟软件可以做什么 功能 采用有限元方法 模拟分析在现有或设计的模具及挤压参数下 零件生产的过程1挤压工艺参数是否合理 预热温度 挤压机吨位 2型材挤出速度是否均匀3模具刚度是否足够 结构是否合理4型材厚度是否符合要求5工作带长度如何分布6焊合线位置分布是否合理 目录 一 基本介绍二 实验验证三 工业应用四 工作带设计修改五 耦合模具变形分析六 结论 软件支持语言 英语德语俄语西班牙语意大利语中文波兰语土耳其语 QuantorFormLtd 成立于1991 目前客户遍及在35个国家和地区 Moscowdevelopmentteam December2011 可以模拟各种锻造成型工艺 型材挤压回转成形模锻 穿孔斜轧自由锻热处理与微观组织预测 QForm3D QForm Extrusion2006年开发用于辅助模具设计制造和型材挤压生产主要目标 采用最先进的理论技术模拟真实复杂型材提供真实可靠地结果程序在工业中易于使用 拉格朗日模型 使用拉格朗日模型在QForm7中模拟挤压过程 QForm Extrusion基于拉格朗日 欧拉混合方法 QForm Extrusion模拟 使用欧拉法 拉格朗日法 有效应变图材料粒子与流线可以在两个模型区域跟踪 QForm Extrusion基于拉格朗日 欧拉混合方法 实心 空心型材挤压模具组合体的典型组成 实心 空心铝型材模拟区域 空心铝型材 工艺参数包括材料属性 挤压速度 预热温度 润滑条件等都通过数据准备向导输入 程序操作 工艺参数设置 薄壁铝型材的粘性层 实验验证分析 AbtahiS AbtahiS FrictionandInterfaceReactionsontheDieLandinThin WalledExtrusion Ph D Thesis NorwegianInstituteofTechnology Trondheim Norway 1995 工作带上粘性层观察工作带上粘性层分析 工作带 模具角度及挤出速度对2mm厚铝型材滑动摩擦区域的影响 实验结果S Abtahi 影响粘性摩擦的主要参数 沿着工作带长度方向上的摩擦取决于 型材厚度挤压率工作带长度挤出速度模具角度型材温度 程序中包含粘性摩擦条件 内置的工作带编辑器允许对工作带长度和导流角在程序中直接进行交互式的修改 模具的工作带通过程序自动转化为参数化形式并在图上用曲线显示 程序使用参数化的形式对工作带进行修改 国际公开会议 算例测试 2005苏黎世瑞士2007博洛尼亚意大利2009多特蒙德德国2011博洛尼亚意大利 模型的实验验证 下一届会议2013在德国的多特蒙德 ThetestwasdonebyDonattiL TomesaniL SchikorraM TekkayaE ExtrusionBenchmark2007 ProceedingsoftheConferenceLatestAdvancesinExtrusionTechnologyandSimulationinEurope Bologna 2007 pp 89 95 2007年算例 挤出速度 算例1 实心型材挤压 算例2 空心型材 最大载荷 MN98 85 实验QForm 型材温度 489487 实验 QForm 算例2 空心型材 2011年算例 焊合线位置 焊合线位置 ICEB2011benchmarktest 焊合线位置 ICEB2011benchmarktest ExperimentaldatabyAlessandroSelvaggio AntonioSegatori AhmetGuzel LorenzoDonati LucaTomesani A ErmanTekkaya ExtrusionBenchmark2011 p 9 Fig11 实验结果 QForm Extrusion模拟 2011年算例 焊合线位置 用户的工业应用 工业测试 Ekstek Nord Russia Turkey 实验结果 料头照片 模拟结果 材料刚刚挤出 材料挤出一段时间后 型材横截面 模拟域 工业测试 Ekstek Nord Russia Turkey 实验结果照片 没有中间筋 模拟结果 中间的筋没有 模拟结果 中间的部分速度为零 模拟域 焊合线位置用双线标记 型材横截面上标记焊合线位置1 焊合线位置预测和验证 1 WithkindpermissionofCompes Italy 不同分流孔内的轨迹点用不同颜色显示 模拟结果 箭头显示焊合线的位置 连续挤压工艺中的横向焊合区域 型材形状2 2 WithkindpermissionofSAPAtechnology Sweden 新旧材料在挤压过程中的流动 新材料 旧材料 两批次材料的边界 新材料 距模具944mm截面焊合位置 在距型材尖端600mm处横截面照片 photoSAPA 新旧材料在挤压过程中的流动 新材料 在距型材尖端750mm处横截面照片 photoSAPA 距模具675mm截面焊合位置 新旧材料在挤压过程中的流动 新材料 在距型材尖端900mm处横截面照片 photoSAPA 距模具655mm截面焊合位置 新旧材料在挤压过程中的流动 工作带设计修改 程序工作流程 输出数据 程序计算过程中 型材形状与速度和其它结果都可以实时的显示 料头形状模拟结果QForm extrusion 实验观察和模拟结果 由于工作带的设计 导致材料在拐角处的流动速度缓慢 从而造成料头强烈变形 模拟也得到了相同的结果 TheprofiledesignbyCOMPESS p a 工作带交互设计 使用参数化形式对工作带几何进行修改 工作带对材料流动的影响 修改后的工作带设计挤出型材结果 初始工作带设计挤出型材结果 第二次修改后 工作带长度一致 速度结果 第一次修改后 工作带编辑器 同时显示速度 工作带编辑器 耦合模具变形分析 典型的模具组合体 COMPESS p a QForm中考虑的典型的模具组合体 DIE diameter 254mmheight150mm BACKER 254mmheight40mm BOLSTER 270mmheight80mm SUB BOLSTER 380mmheight125mm 工作带区域变形 放大显示 有效应力 Z方向位移 工作带变形 Z方向云图 及放大显示 耦合分析 模具组合体变形对材料流动的影响 工作带长度一致 耦合模具变形 Vz 工作带长度一致 刚性模具 耦合分析 模具组合体变形对材料流动的影响 案例分析 耦合模具变形与不耦合的比较 型材模具 导入几何 模具组合体模型 使用刚性模具模拟结果 与实际比较 模具变形 挤出方向 正值代表导流角 弹性变形以后工作带的角度 分 角度 负值代表阻碍角 耦合模具变形后的材料流动模拟 与实际对比 温度场耦合计算 设置模具表面的温度边界条件 挤压加工50s后金属材料表面的温度场分布 模具截面上温度场分布 结论 QForm Extrusion型材挤压模块使用了拉格朗日 欧拉混合方法