马俊林，宋健，李萍

(合肥工业大学材料科学与工程学院，合肥 230009)

铝合金具有比强度高、热稳定性好、耐腐蚀、机械加工性能优良以及可再生性好、资源丰富等一系列优点，近年来在航空航天、大型电子器械、船舶等领域得到了广泛应用，成为理想的轻量化材料。

铝合金连接块在大量应用于大型电子器械中，实际生产多采用温挤压成形。温挤压成形具有生产效率高、节省原材料、产品性能优等优点，而且金属被加热，毛坯的变形抗力也会减小。由于连接块零件精度要求较高，两端面在成形后需开设螺纹孔，其在成形过程中金属充满上模膛较为困难，因此，生产制造难度较大，上模载荷大，特别是凹模模芯的寿命低、易开裂，严重制约着企业的批量生产。文中采用刚粘塑性有限元软件Defrom－3D对组合模温挤压铝合金连接块的成形过程进行热力耦合数值模拟，将有限元模拟与实际生产结合起来，研究连接块温挤压成形过程、模具的受力状态与产品质量的关系，从而为模具设计提供理论依据，进而提出优化模具结构的措施。

1 温挤压成形有限元模型的建立

对某厂连接块组合模进行模拟和优化，利用三维绘图软件进行零件几何造型与装配。图1为连接块，图2为连接块组合模的三维模具图，原设计方案采用的是2层组合式凹模。

图1 连接块Fig.1 The actual product of connection block

图2 三维模具Fig.2 Three dimensional model of porthole die

结合实际试验操作的数据，在不影响计算精度的条件下，适当简化模型。采用模型的1/2进行模拟，忽略加热后取料过程中的热量损失，仅模拟温挤压成形过程及成形过程中的热传导过程。……