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文档介绍：Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集



基于 HyperXtrude 软件的挤压模具优化设计
谢达斌

















南平铝业有限公司

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Altair 2009 HyperWorks 技术大会论文集

基于 HyperXtrude 软件的挤压模具优化设计
Application of HyperXtrude in Extrusion Die
Optimization

谢达斌
(南平铝业有限公司)


摘要:模具设计是铝型材生产的关键环节。利用 HyperXtrude 可以对挤压材料的流动和
变形进行模拟仿真分析,研究金属流动规律以及模具和挤压加工过程中的温度场、速度场、
压力场分布规律;可以及时预测实际挤压过程中可能出现的缺陷,及早优化模具结构设计、
调整挤出工艺参数和有针对性指明技术解决方案。
关键字:挤压模具,HyperXtrude
Abstract:Die design is key tache in producing aluminium-material product. This paper
applied HyperXtrude to simulate the flow and deformation of the material. This paper
demonstrated that HyperXtrude could put forward a more reasonable proposal.
Keywords: Extrusion Die,HyperXtrude

前言
模具设计是铝型材生产的关键环节。传统的型材挤压模具设计主要依靠工程类比和设计
经验,其设计流程一般是按照“设计~返复试模~返复修模、改模~返复调整挤压工艺参数”
的模式进行,这样不仅造成了大量的人力与物力的浪费,而且严重影响了生产效率和产品质
量。计算机技术的应用可有效优化挤压工艺及挤压模具设计,缩短模具设计周期,减少试模
次数。一种新型的挤压模具优化设计方法己经获得应用,即通过使用三维 CAD 软件精确创
建挤压模具三维几何模型,利用 HyperXtrude 这款专业的铝合金挤压工艺和模具优化的有
限元应用软件,对挤压材料的流动和变形进行模拟仿真分析,研究金属流动规律以及模具和
挤压加工过程中的温度场、速度场、压力场分布规律;可以及时预测实际挤压过程中可能出
现的缺陷,及早优化模具结构设计、调整挤出工艺参数和有针对性指明技术解决方案。

1 HyperXtrude 用于优化模具设计的过程
验证初始设计方案
对于挤压模具,影响金属挤压流速的因素十分复杂,以导流模具为例,其中导流孔形状
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和工作带的尺寸是影响铝合金挤压流速的两个主要因素,挤压力在模具中的分布是不均匀
的,一般在模具中心处的压力要比周边的压力大,导致金属流出模口时的速度分布不均匀,
通常离模孔中心越近金属流动速度越块,因此型材挤出后易出现扭