王胜龙 秦中环 周小京 刘建峰 张海超 郭晓琳 李保永 王志敏

设计·工艺

复杂多腔体铝合金型材挤压模具设计及挤压过程数值模拟研究

王胜龙1秦中环1周小京1刘建峰2张海超2郭晓琳1李保永1王志敏1

（1. 北京航星机器制造有限公司，北京 100013；2. 山东大学，济南 250014）

综合考虑分流比、分流孔、分流桥、模芯、焊合室、模孔等分流挤压模具的关键结构特征及参数，设计了航天器复杂多腔体铝合金型材的分流组合挤压模具结构，并利用三维建模软件绘制了模具的三维几何模型。在HyperXtrude软件中构建了该型材挤压的有限元模型，导入绘制的分流组合挤压模三维模型，模拟仿真该型材的挤压过程。结果显示，该型材挤压速度、温度、应变和晶粒尺寸分布都比较均匀，说明设计的模具合理可行。

模具设计；分流挤压；复杂多腔体型材；数值模拟

1 引言

铝合金挤压型材强度高、重量轻、耐腐蚀性和导热导电性良好，且易于回收，在汽车、高铁、家电3C、石油化工、船舶、兵器、航空航天等多个行业领域内得到了广泛应用[1]，是产品实现性能提升和轻量化的首选结构材料。尽管我国铝合金型材挤压技术水平得到大幅提升，但复杂型材挤压模具的设计大多还是依靠多次试模和修模生产经验，模具和产品的质量稳定性均难以保证[2]，相关技术水平仍然落后世界铝型材生产强国。因此，改进和优化固有的模具设计方法、节约模具开发成本、提高模具开发速度和提高产品质量、用科学的理论指导生产实践，是我国型材挤压行业高质量发展的必然趋势。……