鋁型材擠壓模CAE研究 意義重大

　　鋁型材擠壓模CAE技術(shù)是利用CAD中建立的擠壓產(chǎn)品模型、結(jié)合擠壓工藝與控制參數(shù)、完成其成形過程分析和相應(yīng)模具優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種數(shù)值技術(shù)。

　　具體做法為:在擠壓模初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)事先擬定的工藝試驗(yàn)方案，利用計(jì)算機(jī)仿真整個(gè)擠壓成形過程，獲得擠壓變形體內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、流速等物理量分布，以及擠壓各階段的壓力、溫度、速度等工藝參數(shù)變化情況;確定擠壓模工作帶斷面和分流孔、焊合腔、導(dǎo)流槽等模具結(jié)構(gòu)對成形鋁材流動(dòng)的影響，模具使用過程中可能出現(xiàn)的變形、塌陷、崩刃、裂口、磨損、”粘著”和疲勞等缺陷及其位置;提出分析報(bào)告并向設(shè)計(jì)人員推薦合適的擠壓條件，設(shè)計(jì)人員再根據(jù)CAE分析結(jié)果修正模具設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過數(shù)次反復(fù)，直到模具設(shè)計(jì)方案滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品質(zhì)量要求為止。這實(shí)際上是將生產(chǎn)現(xiàn)場的”試模-修模-試模”過程轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)上完成，以部分替代模具設(shè)計(jì)制造過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)事的試模工作，從而減少該階段的材料和能源消耗，降低生產(chǎn)成本，并據(jù)此設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的鋁型材擠壓模具。

　　雖然CAE技術(shù)已在鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域得到了某些成功的應(yīng)用，但真正面向模具工程師的應(yīng)用卻很少。這主要是由于目前國內(nèi)外還沒有專門針對鋁型材擠壓模開發(fā)的CAE軟件，所以，當(dāng)模具工程師借助一些通用或?qū)Ｓ肅AE軟件(如ANSYS/LSDYNA、MARC/AutoForge、Deform 等)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)方案和模具結(jié)構(gòu)分析時(shí)，除要求使用者具備扎實(shí)的擠壓工藝和擠壓模設(shè)計(jì)制造專業(yè)知識、熟悉擠壓模各零部件在耦合場環(huán)境中的工作狀況外，還要求他對數(shù)值模擬技術(shù)及相應(yīng)有限元分析方法必須有較深入的了解，這對于工作在生產(chǎn)第一線的工程技術(shù)人員而言是比較難的，這也是CAE技術(shù)在擠壓模具行業(yè)中得不到廣泛應(yīng)用的重要原因之一。

　　鋁型材擠壓模CAE的應(yīng)用可以縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期，提高模具的質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力。然而，只有解決了上述問題，才能使CAE技術(shù)真正在擠壓模具行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。這正是鋁型材擠壓模CAE技術(shù)研究的意義。