刘石柏[1]2012年在《铝型材挤压成型数值模拟与模具结构优化设计研究》文中指出铝及铝合金具有重量轻、易成形、耐腐蚀、强度高、可表面处理等优点，广泛应用于交通运输、桥梁建筑、机械制造及航天航海等各个领域。用挤压加工技术生产铝型材，不仅节约金属，而且生产效率高。然而，在挤压生产中，挤压模具质量的好坏往往是决定某一新型产品开发成败和某一挤压工艺是否可行的关键因素。因此，为了保证挤压制品的质量，提高模具的寿命，就必须要合理的设计挤压模具结构。在铝型材挤压生中，平模和平面分流组合模是生产中十分重要的模具。本文以两种典型的工业铝型材为研究对象，采用DEFORM-3D和HyperXtrude两种有限元软件模拟分析铝型材挤压成型过程中金属材料的流动行为，并由数值模拟分析结果，提出了这两种铝型材的挤压模具结构优化设计方案，最后采用Hyper study有限元平台对挤压模的工作带长度也进行了优化设计。对其做了以下几个方面的研究：1.根据铝型材挤压成型的特点，分别介绍了DEFORM－3D有限元软件和HyperXtrude有限元软件的基本理论，然后研究了运用这两种有限元建立有限元模型过程，为后面的铝型材挤压成型和模具设计研究做准备。2.以弹塑性力学理论和传热学为基础，建立了热力耦合数学模型，然后，以某一多边形实心铝型材为研究对象，采用正交模拟实验的方法，运用HyperXtrude有限元研究了挤压参数和模具结构设计对型材流动速度场、挤压力等影响。3.以多边形空心薄壁铝型材为研究对象，采用Deform-3D和HyperXtrude两种有限元对其挤压成型过程进行模拟分析。然后从型材出口流速均匀性出发，通过增设导流槽、合理布置分流孔和调整工作带长度等措施，获得了较为理想的模具结构，同时提高了模具的寿命。4.选取挤压模具工作带长度为研究对象，采用Hyper Study有限元平台对挤压模具工作带长度进行优化设计。优化后，不仅型材的出口速度更加均匀，而且型材变形也小，这对平面分流组合模的工作带长度确定及提高型材的质量有着重要的作用。
陈浩[2]2012年在《空心铝合金型材挤压过程数值模拟及模具优化方法研究》文中进行了进一步梳理能源、环保、安全是关系到人类生存和发展的叁大难题。由于铝合金型材产品具有重量轻、强度高、外形美观、易于回收等优点,因此,推广应用铝型材产品是缓解上述叁大难题的重要途径之一。目前铝型材的品种规格不断增多,应用范围不断拓展,已由20世纪50～60年代民用建筑为主体,扩展到了机械制造、车辆、船舶、飞机、通讯等各个领域。挤压成形工艺是实现铝型材生产的关键技术,其工艺水平决定着型材制品的质量和模具的使用寿命。然而在实际生产中,挤压模具的设计和工艺参数的确定更多依赖设计师的经验,模具质量难以保证,需要多次试模和修模才能生产出合格产品。而采用数值仿真技术模拟实际的挤压过程,可以实时跟踪描述金属的流动行为,揭示金属的真实流动规律,获得速度、温度、应力、应变等实验现场难以测量的物理量,预测型材在挤压过程中可能出现的缺陷,并及时对模具结构及工艺参数进行调整,有效减少了试模修模次数,不仅能够提高挤压型材质量,同时也可降低生产成本,缩短模具生产周期。铝型材挤压成形是一个处在大变形、高温、高压、复杂摩擦条件下的非线性成形过程,涉及力学中的几何非线性和物理非线性,难以采用传统的测量和分析方法研究挤压模具型腔内材料的流动规律和变形机理。本文围绕空心铝型材挤压成形问题,采用数值仿真方法,对铝型材挤压成形工艺进行系统研究,总结模具结构参数和工艺参数对挤压成形过程的影响规律,建立挤压模具的多目标优化模型,开发挤压模具分流孔自动优化系统,探讨复杂大断面型材挤压模具的设计方法,并实验研究大断面型材的机械性能、内部组织缺陷及断裂机理。论文的主要研究工作和成果如下：(1)建立了空心铝型材稳态挤压过程的有限元模型,研究了挤压模具型腔内材料的流动规律及变形机理,获得了挤压模具结构(如焊合室级数、分流孔数量及布局等)和挤压工艺参数(如挤压比、挤压温度和挤压速度等)对材料流动、温度分布情况、焊缝质量、挤压力、模具磨损行为、模具受力状态及变形情况的影响规律。(2)建立了两种集成有限元模拟技术和人工智能算法为一体的挤压模具优化设计模型。在第一种优化模型中,以获得均匀的型材截面速度分布、最小的模具应力和模芯变形为目标,采用拉丁超立方法进行实验设计,并结合Kriging代理模型和基于Pareto法的多目标遗传算法对一异形空心型材挤压模具进行了优化设计。在第二种优化模型中,选取分流孔形状作为设计变量,结合Box-Behnken实验设计和响应曲面法,分别建立了以型材截面速度均方差、最大挤压力和型材截面最高温度为目标的预测模型,并利用粒子群算法实现了一多腔壁板型材挤压模具分流孔结构的优化设计。(3)基于各个分流孔通量与其所填充型材面积比的一致性原则,并结合稳态挤压过程的有限体积法,建立了挤压模具分流孔自动优化模型,开发了相应的计算程序。采用上述系统对模具型腔内的金属流动规律进行了模拟分析,并自动修改分流孔形状和位置,实现了模腔内金属的流动平衡。(4)建立了高速列车车体用材料AA6N01铝合金的本构方程,针对高速列车壁板型材,提出了一种数字化模具设计方法,解决了型材截面速度分布不均的问题,同时提高了型材的焊缝质量。通过测试发现,型材的尺寸精度、机械性能及内部组织均满足工程应用的要求。
吴向红[3]2006年在《铝型材挤压过程有限体积数值模拟及软件开发技术的研究》文中研究表明随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，铝型材在铁路、航空航天、船舶、建筑、汽车、通讯设备、机械制造、运动器械、家具和装饰等各个领域得到了越来越广泛的应用，世界各国均将铝合金及其产业作为重点发展方向。由于铝型材品种规格多样，并且在挤压过程中材料流动状况复杂，挤压模具承受载荷状况恶劣，使得铝型材挤压产品开发和模具的设计成为一项艰巨的任务。依赖经验设计和试模返修的传统生产模式已不能满足现代化经济发展的需求。在效率就是生命，质量就是关键的市场经济环境下，铝型材挤压生产企业最重视的是提高模具设计加工的成功率，迫切需要以可靠的科学理论指导工艺及模具设计。使用数值模拟技术能够仿真材料流动过程，得到速度、应力、应变、压力等各种物理场量的分布及变化情况，由此可以评价工艺及模具结构参数设计是否合理，从而进行及时修改，代替费时费力的试模返修过程。这无疑是科学指导挤压生产实践的有效理论手段。本文针对铝型材挤压过程进行有限体积数值模拟的建模方法与关键技术、铝型材挤压模CAD系统、空心铝型材分流组合模结构优化CAD／CAE／CAM集成系统等开展了研发，并进行铝型材挤压过程有限体积数值模拟软件关键技术研究及专用软件的自主开发。 首先对铝型材挤压工艺及模具结构的特点、铝型材挤压技术发展概况及铝型材挤压过程理论研究方法进行全面的调查研究及总结，综合比较各种铝型材挤压过程的理论研究方法，其中数值模拟技术随着计算机技术的发展而得到广泛应用。相对于广泛使用的有限元数值模拟技术，有限体积数值模拟技术因使用欧拉描述从而能够避免网格重划，显示出其优越性，尤其适用于大体积变形过程的分析，例如挤压和锻造。商品化软件Msc／SuperForge是目前唯一基于有限体积法的可以用于挤压或锻造等金属体积成形过程数值模拟的工具，在此背景下，本文采用Msc／SuperForge对铝型材挤压过程进行数值模拟研究。 根据铝型材及其挤压模具的特点，将所研究的型材及模具分为实心型材挤压平面模和空心型材挤压分流组合模并对它们进行系统研究。对实心型材平面模的研究包括挤压比、挤压速度和摩擦等工艺参数及模角、导流结构等结构参数对挤压过程的影响。研究结果表明：1)挤压比的增加使模具载荷增加，材料变形均匀性变差，且存在合适的挤压比使得材料在工作带出口的流速均匀性最好。2)通过使用不同的挤压速度曲线进行模拟发现，使用呈线性由高到低变化的速度能显着降低挤压件温升，降低模具载荷及载荷极值持续时间，降低挤压件及模具内应力，
刘伟[4]2006年在《铝型材挤压过程数值模拟及模具参数优化》文中研究表明目前,铝合金型材在日常生活及生产领域应用越来越广泛,用挤压的方法生产铝型材,既节约金属又具有很高的生产效率,因此该方法在生产和研究领域都日益受到重视。在铝型材挤压工艺生产中,经常凭借经验和反复试模修模来进行模具设计,不可避免的造成人力与物力的耗费。随着CAD/CAE技术在实际生产中的广泛应用,本文以平面分流组合模挤压Al6063多腔壁板型材为研究对象,通过叁维造型软件Pro/Engineer创建了多腔壁板铝型材平面分流组合模型,利用刚塑性模拟软件Deform-3D对型材挤压过程进行了模拟,从而实现了对模具参数的优化。本文首先论述了平面分流组合模具的设计原则,简单介绍了刚塑性有限元理论和金属流速的判据公式,从工艺因素和几何因素方面系统介绍了影响挤压金属流动的因素。为了定量的反映几何因素在型材挤压时对金属流速的影响,利用数值模拟的方法得出了工作带长度与金属流速的关系以及局部挤压比、模孔位置、模孔的挤压工作带面积和工作带长度之间的关系。最后通过对图形文件的输入、网格细分技术,步长增量的选取以及自接触等模拟关键问题的探讨,成功地对多腔壁板铝型材挤压过程进行了模拟,得到了一组比较理想的模具参数。本文创新性地对平面分流组合模的结构进行了一些改进,提出了分流宽展模结构和流线模结构的设计思想,为壁板类铝型材挤压模具优化设计提供了全新的思路。通过模拟分析的结果可以看到,在分流孔中进行宽展不仅降低了因为单独使用宽展模具而增加的挤压力,而且可以挤压比圆挤压筒直径更宽的壁板型材。而把流线模型应用在分流模具上可以有效的降低型材挤压时的挤压力,为一些由于挤压力过高而难以挤压成形的型材提供了一种模具设计的方案。从模拟结果中可以清楚地获得挤压过程的载荷形成曲线、应力应变分布以及模具出口处的金属流速情况,便于掌握金属的流动规律,从而提高模具设计质量和效率,实现模具开发的高质量、低成本、短周期。
何芯[5]2010年在《空心型材挤压过程数值模拟及模具结构优化研究》文中研究说明模具在挤压加工工业中占有十分重要的地位。模具质量的好坏,使用寿命的长短,往往是决定某一挤压工艺是否经济可行,某一新产品开发成败的关键因素。平面分流组合模是挤压生产空心型材的重要模具,其结构参数直接影响产品质量,而且由于产品形状的复杂性以及过高的挤压力,分流组合模极易损坏。因此,必须设计合理的模具,以保证产品质量和提高模具的使用寿命。本文通过有限元软件HyperXtrude对空心型材挤压过程进行模拟,并对仿真结果进行分析。根据实际生产中镁合金AZ61薄壁空心型材挤压制品出现壁厚减薄的问题,通过对模拟结果进行分析,发现AZ61镁合金薄壁空心型材的中心孔处壁厚不均现象是由于金属的流动不均和金属在焊合室内压力不均造成的,且模拟得到的壁厚值与实际测量值基本吻合。因此,可从减小金属流动不均和平衡焊合室内的压力分布出发,对模具结构加以改进以解决该型材中心孔处壁厚不均的问题。影响金属流出工作带时流动速度的因素与金属从分流孔流入到工作带流出的路径有关,直接涉及到分流孔的形状尺寸和位置、焊合室的形状尺寸以及模芯间距等因素。在保证其他模具结构参数不变的情况下通过增加阻流块、修改焊合室高度、改变焊合室的形状和修改模芯间距等5个方面来考察其对金属在出模口处流速的影响。通过仿真,得到不同的模具修改方案中型材成形过程金属流动情况、压力分布情况及模芯位移分布情况,通过对流进和流出工作带处金属的平均速度进行计算,发现模具修改后,薄壁型材的壁厚趋向于均匀。经过比较不同修改方案中的壁厚值,得出其中最优的模具结构设计为修改分流孔尺寸的设计方案。同时也研究了6063铝合金空心型材挤压过程中不同方向上的金属流速及焊合室内的压力分布,分析了缺陷产生的原因,并提出了修模方法,即增加阻流块的方法。模拟结果表明,增加阻流块后,型材在不同方向上的速度发生了变化,尤其是金属流向型材内部的速度明显降低,减小了型材的内凹现象。将模拟结果与实际挤压型材进行对比,发现增加阻流块的方法能生产出合格的型材,证明了采用有限元方法可用于复杂型材挤压过程中热挤压模具的优化研究,对实际的型材生产过程有一定的指导意义。
曾文浩[6]2017年在《带长悬臂结构空心截面铝型材挤压过程数值模拟及模具/工艺优化》文中提出铝型材挤压制品因其比重小、力学性能优良和耐腐蚀等优点,广泛应用于民用建筑、轨道交通、航空航天和船舶等领域。目前,轨道交通的高端装备对铝型材提出了更高的要求,铝型材断面已从原来的简单截面转向大型、多腔复杂截面。传统上,以工程类比为主的模具结构设计和以反复调试为主的工艺参数设置已经无法满足该类铝型材的挤压生产需求。本文选取某轨道车辆用长悬臂结构空心截面铝型材为研究对象,借助模拟软件HyperXtrude13.0对其挤压过程进行数值模拟分析,优化得到合理的模具结构和工艺参数,并根据优化结果进行实际生产。首先,介绍铝型材及其挤压技术的简要内容,并阐述基于任意拉格朗日欧拉法的模拟软件HyperXtrude13.0及其理论基础。其次,针对某带长悬臂结构空心截面铝型材分析其成形工艺性,根据平面分流组合模设计原则设计初始模具结构尺寸,基于HyperXtrude13.0建立有限元分析模型并进行稳态模拟分析。针对出现的型材出口流速极差大且分布不均的问题,先后对模具结构进行了3次优化,改善了型材出口截面流速分布均匀性,模具结构优化合理。结果表明:通过调整初始模具的挤压中心、分流孔布局、焊合室轮廓、工作带长度分布后,型材出口流速极差从75.37mm/s骤降至14.50mm/s,降低幅度高达80.76%,型材出口流速分布较为理想。随后在模具结构优化的基础上,采用正交试验法考察工艺参数(挤压速度、棒料预热温度、挤压筒预热温度、模具预热温度、棒料直径、棒料长度)对型材出口流速均方差(SDV)和型材出口温度均方差(SDT)的影响规律。对试验数据进行极差和方差分析,找到最优工艺参数方案,即挤压速度1mm/s,棒料预热温度440℃,挤压筒预热温度420℃,模具预热温度400℃,棒料直径150mm,棒料长度450mm。最优方案下的SDV值和SDV值分别为1.37与1.91,型材挤出温度范围为557.98℃~565.54℃,上模和下模最大偏移量分别为0.041mm与0.031mm,上模和下模最大应力分别为714MPa与762MPa,上模和下模工作温度范围分别为328℃~474℃与301℃~482℃,均在良好范围内。最后,根据模具结构和工艺参数的最优方案进行生产试模实验,对挤出型材料头和产品进行检测,发现模拟结果与实验结果的吻合较好。验证了采用HyperXtrude13.0进行挤压过程数值模拟对该类复杂截面铝型材模具结构及工艺参数优化有较好指导价值。
孙雪梅[7]2014年在《复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究》文中提出铝合金型材是应用最为广泛的铝合金产品,世界各国均将铝合金型材挤压技术及其产业作为重点发展方向之一。铝合金型材挤压技术是挤压筒内的铝锭材料在外力作用下发生塑性变形、流经挤压模具的导流室、分流孔、焊合室、工作带并最终形成所要求的截面形状的铝合金型材的过程。铝合金型材挤压过程是一个复杂的大变形、高温、高压、摩擦等条件下的非线性热力耦合成形过程。铝合金型材是实现高速列车、汽车、船舶、航空航天器等的轻量化和性能提升的关键结构材料,目前正在向高性能、大型化、复杂化、精密化、多品种、多规格、多用途方向发展,对铝合金型材的结构、力学性能、组织性能等的技术要求日益苛刻,这类型材具有中空薄壁、断面形状复杂、断面尺寸大、力学性能高的特点,材料在变形中的流动行为复杂,增加了模具结构设计、材料流动行为分析和工艺模具参数的优化设计的难度,若模具设计和工艺参数选择不合理,则极易造成型材扭拧、波浪、弯曲、开裂等缺陷,并影响模具使用寿命。因此,迫切需要研究铝合金型材挤压过程的数值建模方法,研究材料变形规律,揭示工艺与模具参数的影响规律,探讨复杂截面型材的模具结构优化设计方法等,以便为铝合金型材质量控制提供理论指导。本文首先针对带有大长悬臂的复杂铝合金型材挤压过程中存在的常规平模或导流模结构设计容易导致模具悬臂部位损坏的问题,提出并建立了一种伪分流模具结构设计方法及其长悬臂梁分解技术,建立了长悬臂梁铝合金型材在伪分流模具中的挤压变形数值模型,对比分析了常规模具设计与伪分流模具设计对铝合金型材挤压速度分布、温度分布、材料粒子运动轨迹等的影响规律,研究了不同模具结构对其强度的影响规律。研究表明,采用伪分流模具不仅能够大幅度降低模具应力,而且通过材料流动优化可获得良好的材料流动规律和型材质量。最后总结提出了伪分流模具结构的一般设计原则和方法。复杂铝合金型材往往需要二级焊合,本文研究了具有二级焊合室的铝合金型材挤压过程数值模拟建模方法和挤压模具二级焊合室结构优化设计方法,针对某一典型铝合金型材,建立了以模具工作带出口处型材截面流动速度均匀性为目标、以二级焊合室的形状和高度为设计变量和以满足模具强度校核为限制条件的二级焊合室优化模型。采用Box-Behnken试验设计方法,建立了基于HyperXtrude的铝合金型材挤压过程的数值模型,分别获得了不同试验设计时的型材出口处流速、温度等场量的分布规律,采用响应曲面方法,建立了目标函数的响应曲面公式,并采用遗传算法作为优化方法,实现了基于响应曲面法和遗传算法的挤压模具二级焊合室的优化设计,优化获得了型材出口速度分布相对均匀的二级焊合室的结构尺寸,保障了铝合金型材的挤压质量且满足模具结构强度要求。高速列车车体壁板型材多为宽体多腔、薄壁超长的大截面型材,型材材料多为AA6N01和AA7N01,针对这类大断面复杂铝合金型材,本文首先进行了AA6N01和AA7N01铸锭材料的热模拟实验,分别建立了材料的本构关系模型,检验和分析了铸锭材料的微观组织。研究了高速列车车体壁板铝合金型材挤压过程数值建模方法,设计了壁板型材挤压模具,以型材出口处流速为优化目标,研究揭示了模具结构形状对型材截面流速、筋部供料等的影响规律,分析了导致型材弯曲和扭拧变形的根本原因,对挡块、焊合室结构等进行了优化设计,详细分析了材料在优化模具中的挤压变形行为、流线分布、温度分布以及模具变形和应力分布等,总结给出了壁板型材挤压模具优化设计结果,进行了实际生产挤压实验,验证了模具设计和工艺参数选择的正确性,分别研究和对比了型材制品在挤压方向、横向和筋部的力学性能、显微组织和断口形貌,并揭示了型材在不同方向上的试样断裂机制,结果表明,采用优化设计的分流模具和选择的挤压工艺参数能够获得质量优异的车体壁板型材产品。针对目前复杂截面铝合金型材挤压模具设计仍然依赖设计者的经验和缺少计算机CAD设计系统的问题,本文研究了铝型材平面分流组合模的设计流程和关键技术,运用反推分析法,从模具结构向工艺参数反推,构建平面分流组合模CAD系统总体框架,分析了分流组合模具结构实体建模方法,实现了各个模块的具体设计,采用UF对象模型进行了逐步建模,开发了复杂截面铝合金型材分流组合模具CAD系统。基于该CAD设计系统,对一典型的复杂截面铝合金型材挤压分流组合模具进行了CAD设计,进行了挤压过程数值建模和分析,研究揭示了挤压材料的流动规律和型材截面变形扭拧状态,通过对引流槽、挡块、工作带的局部修正,优化获得了出口截面流动速度相对均匀的优化模具结构和形状。结果表明,采用本文开发的平面分流组合模CAD系统设计的模具形状完全可以作为初始模具设计方案,根据挤压过程数值模拟结果并对模具进行局部优化,能够获得使出口型材断面流速均匀的模具设计方案。该系统可对任意空心型材进行平面分流组合模设计建模,提高了模具设计效率。
邹立军[8]2016年在《复杂铝型材挤压过程数值模拟及模具结构优化》文中研究指明铝型材作为一种强度高、质量轻、耐腐蚀以及可表面处理的合金材料被广泛运用于航空航天、轨道交通和汽车制造等领域。铝型材挤压加工是铝合金产品生产制造的主要方法之一,传统的方法研发周期长而不能满足当下生产的需求。本文选择应用广泛的铝型材作为研究对象,对其挤压成型过程进行数值模拟分析,运用了专业的挤压软件HyperXtrude,得出了不同工艺参数对挤压成型过程的影响规律。采用自适应响应面法对工作带长度进行了优化设计。首先,介绍了有限元法中ALE的基本原理和HyperXtrude软件的基本理论,为后续研究提供理论依据。然后,以某一复杂的空心铝型材为研究对象,对其进行模具设计,运用HyperXtrude有限元数值模拟分析,探究了挤压速度、模具预热温度、坯料预热温度等不同工艺参数对挤压成型过程的影响规律。最后,以另一复杂的空心铝型材为研究对象,研究了焊合室深度和分流桥宽度等不同结构参数对挤压成型过程的影响规律。并对优化后的模具结构采用自适应响应面法,并以工作带长度为设计变量,基于HyperStudy平台进行工作带长度优化设计。
纵荣荣, 郝秋红, 韩志君, 陈超, 赵传业[9]2015年在《轨道车辆用超宽幅薄壁铝型材挤压过程数值模拟及模具优化》文中研究说明以轨道车辆用某扁宽、薄壁、弧形的大型铝合金型材为研究对象,基于HyperXtrude专业铝型材挤压成型有限元分析平台,采用拉格朗日-欧拉(ALE)算法,对其稳态挤压成型过程进行数值模拟。结果表明,采用初始模具挤压时,型材出口处的金属流速不均匀。通过增设阻流坎和扩大供料容积,多次优化模具结构后,型材出口处金属流速均匀。数值模拟结果与生产试模结果吻合,数值模拟结果可以为大型复杂截面铝型材挤压模具结构设计和优化提供指导。
何畅[10]2013年在《铝型材挤压过程数值模拟及挤压模具结构参数优化研究》文中指出中国经济的高速发展以及人们环保理念的提升，对资源和能源的损耗提出了更高的要求。因此，如何有效地提高铝合金型材的生产效率，降低其成本,已经成为我国铝型材行业的一个重要研究课题。传统铝型材挤压模具的结构设计和工艺参数的设定主要依靠经验和类比，需要通过多次试模和修模才能生产出合格的产品，增加了生产成本，制约了我国铝型材行业的发展。随着CAD/CAM/CAE技术的进步，塑性成形理论与有限元理论的不断发展，将数值模拟技术与传统铝型材挤压工艺相结合，对铝型材挤压成型过程和挤压模具结构进行优化研究，已经成为铝型材行业的发展趋势。本文首先介绍了模具的主要结构以及设计原则，论述了任意拉格朗日欧拉法的基本原理和方程，并以一空心双壁铝合金管材为例，采用基于任意拉格朗日欧拉法的HyperXtrude有限元仿真软件对其挤压过程进行数值稳态模拟，得到了金属在模具中的流动与分布情况并预测了挤出型材的变形趋势，将模拟结果与试模结果进行对比，验证了软件模拟结果的可靠性。其次，以平面导流模具为研究对象，在对其结构进行优化的基础上，分析不同挤压工艺参数对挤压过程的影响，为实际生产中工艺参数的制定提供理论依据。在分析模拟结果的基础上对平面分流组合模具的结构进行优化，并探讨了焊合室深度和分流桥宽度对挤压过程中压力、模具变形和受力情况的影响。基于模具结构对挤压过程影响的探讨，本文最后通过将模具应力分析结果与实际生产中模具开裂失效情况进行对照，表明模具体内的应力集中是模具产生裂纹，进而失效的重要原因。在此基础上，选用圆形铝管的平面分流组合模具为研究对象，选取其上模厚度，分流桥的宽度，分流桥夹角，以及焊合室深度四个模具结构参数为设计变量，以模具在挤压过程中的最大等效应力为优化目标，采用正交试验表建立了训练样本，运用GABP人工神经网络建立起设计变量与优化目标之间的响应预测模型，并结合模拟退火遗传算法对该模型进行非线性全局寻优。将迭代优化后得到的参数组合重新建模并进行数值模拟，与样本数据中的最优值进行对比，模具的最大等效应力下降了15%，从而延长了模具的使用寿命，并且型材的出口速度分布更为均匀、型材的变形得到了减小，为挤压模具的结构参数优化提供了新的思路。
参考文献：
[1]. 铝型材挤压成型数值模拟与模具结构优化设计研究[D]. 刘石柏. 湖南工业大学. 2012
[2]. 空心铝合金型材挤压过程数值模拟及模具优化方法研究[D]. 陈浩. 山东大学. 2012
[3]. 铝型材挤压过程有限体积数值模拟及软件开发技术的研究[D]. 吴向红. 山东大学. 2006
[4]. 铝型材挤压过程数值模拟及模具参数优化[D]. 刘伟. 东南大学. 2006
[5]. 空心型材挤压过程数值模拟及模具结构优化研究[D]. 何芯. 湖南大学. 2010
[6]. 带长悬臂结构空心截面铝型材挤压过程数值模拟及模具/工艺优化[D]. 曾文浩. 西华大学. 2017
[7]. 复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究[D]. 孙雪梅. 山东大学. 2014
[8]. 复杂铝型材挤压过程数值模拟及模具结构优化[D]. 邹立军. 湖南工业大学. 2016
[9]. 轨道车辆用超宽幅薄壁铝型材挤压过程数值模拟及模具优化[J]. 纵荣荣, 郝秋红, 韩志君, 陈超, 赵传业. 塑性工程学报. 2015
[10]. 铝型材挤压过程数值模拟及挤压模具结构参数优化研究[D]. 何畅. 湖南工业大学. 2013
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