1 概述
幕墻立柱是鋁合金建筑材估中 最為常見的一種型材,是幕墻受力的支持 框架,在幕墻中起到主要 的感化 ,也是幕墻材料臨盆 中最難臨盆 的一種。一個幕墻工程定單 的臨盆 常常 由于 某個幕墻立柱沒有完成而拖慢全部 工期。所以優(yōu)化幕墻立柱材料的臨盆 對 建筑用鋁合金有主要 的意義。
Altair公司的HyperXtrude擠壓剖析 軟件經(jīng)由過程 建樹擠壓模具的有限元模子 ,摹擬 全部 擠壓進(jìn)程 ,并很好的剖析 擠壓模具的受力環(huán)境??茖W(xué)地認(rèn)識 擠壓模具在臨盆 時遭到 的擠壓力和 應(yīng)力散布 環(huán)境。經(jīng)由過程 HyperXtrude軟件剖析 優(yōu)化設(shè)計方案,找到適合 的模具布局,到達(dá) 優(yōu)化設(shè)計,提高模具強(qiáng)度和擠壓效力 ,下降 擠壓本錢 ,縮短全部 鋁合金產(chǎn)物 開辟 周期的目標(biāo) 。
幕墻立柱類模具,每每跨度較年夜 ,模具強(qiáng)度欠好 ,在上機(jī)臨盆 一段時候 后,模具輕易 變形乃至 開裂,造成臨盆 不不亂 或 模具直接報廢。利用 HyperXtrude擠壓剖析 軟件剖析 分歧 設(shè)計方案找到優(yōu)化的模具設(shè)計方案,提高模具的利用 效力 。
2 幕墻立柱類模具的優(yōu)化進(jìn)程
2.1實(shí)行 方案設(shè)計
選定一個典型的幕墻立柱類模具,經(jīng)由過程 計較該模具的強(qiáng)度散布 環(huán)境認(rèn)識 該類模具強(qiáng)度較差的根來源根基 因,模具初始設(shè)計方案如圖1所示。在包管 模具厚度和模橋?qū)挾炔蛔兊沫h(huán)境下點(diǎn)竄 模具布局,借助HyperXtrude從新 剖析 分歧 的設(shè)計方案,對照 分歧 剖析 了局,獲得 較優(yōu)的設(shè)計方案,從而到達(dá) 優(yōu)化擠壓模具設(shè)計的目標(biāo) 。
2.2 初始傳統(tǒng)設(shè)計方案剖析
按照初始設(shè)計方案建樹切確的三維模子 (圖2)。把三維模子 導(dǎo)入有限元剖析 軟件HyperXtrude中,建樹有限元模子 (圖3),在軟件中設(shè)定好響應(yīng) 的擠壓工藝參數(shù)如表1,提交有限元剖析 計較。通事后 處置軟件HyperView可獲得 如表2所示的了局。
圖為:幕墻立柱鋁型材擠壓模具設(shè)計方案及三維模子 圖
圖3 有限元剖析 模子
該鋁型材的現(xiàn)實(shí) 擠壓工藝參數(shù)如表一所示:
表1 幕墻立柱鋁型材擠壓工藝參數(shù)
初始設(shè)計方案計較了局以下 所示:
表2 初始方案計較了局
HyperXtrude軟件對初度設(shè)計的幕墻立柱鋁型材模具仿真剖析 了局
按照剖析 結(jié)可以知道,該模具的型材流速規(guī)模在max=138mm/s到min=73mm/s,型材變形在0.48mm,模具最年夜 應(yīng)力值在702MPa,模具變形量在0.37 mm。該剖析 了局評釋模具強(qiáng)度偏落,我們剖析 設(shè)定的預(yù)定模具強(qiáng)度最年夜 許用值為800 MPa,模具變形值為0.37 mm,設(shè)定的許用變形最年夜 值為0.3mm。故造成模具強(qiáng)度偏落,輕易 變形臨盆 不不亂 等缺點(diǎn) 。
2.3優(yōu)化模具的強(qiáng)度設(shè)計
按照剖析 了局,在連結(jié) 該模具模橋的寬度和模具厚度不變的條件 下,從新 設(shè)計模具布局,獲得 新的模具布局以下 (圖4),對該模具進(jìn)行從新 建模,建樹有限元剖析 模子 ,依照 前面不異的擠壓工藝剖析 新布局的擠壓進(jìn)程 ,可獲得 以下 的剖析 了局(表3)
圖4 新的HyperXtrude對幕墻立柱鋁型材模具布局圖
表3 新的模具剖析 了局
圖為:HyperXtrude軟件對改進(jìn) 后的幕墻立柱鋁型材模具仿真剖析 了局
按照表3的了局剖析 可以知道,新模具擠壓的型材流速規(guī)模在max=122mm/s到min=81mm/s之間,型材變形在0.18mm,模具最年夜 應(yīng)力值在558Mpa,模具變形量在0.28 mm。比較 初始設(shè)計方案的剖析 了局發(fā)現(xiàn),型材出口流速規(guī)??s小,模具應(yīng)力值下降,模具變形也有顯著 的減小。證實(shí) 新的設(shè)計方案在數(shù)值上有對照 顯著 的改良 ,理論上是可行的。
2.4 對照 兩種設(shè)計方案的現(xiàn)實(shí) 擠壓了局
經(jīng)由過程 對兩種的模具現(xiàn)實(shí) 上機(jī)擠壓了局的跟蹤,本來 傳統(tǒng)設(shè)計方案的擠壓經(jīng)由過程 量為6.2噸,以后 呈現(xiàn)型材質(zhì)量不不亂 ,偏壁厚環(huán)境嚴(yán)重,把模具卸下堿洗后發(fā)現(xiàn)模具橋位呈現(xiàn)裂紋以下 如圖5所示。而新的設(shè)計方案臨盆 正常,經(jīng)由過程 量為12噸,模具報廢的緣由 是工作帶磨損尺寸超差。
圖5 傳統(tǒng)模具設(shè)計方案模具裂紋環(huán)境
3 結(jié)論
年夜 部門鋁合金幕墻擠壓模具跨度都對照 年夜 ,經(jīng)由過程 Altair公司的HyperXtrude軟件計較仿真剖析 發(fā)現(xiàn)這類模具希奇是年夜 幕墻立柱型材模具都有強(qiáng)度差的共性,造成現(xiàn)實(shí) 擠壓不不亂 ,制品 率低,模具輕易 開裂的問題。優(yōu)化后的模具方案從新 剖析 對照 ,強(qiáng)度更好,能更快速臨盆 出及格 鋁型材產(chǎn)物 ,提高鋁型材擠壓效力 ,下降 擠壓模具和鋁型材擠壓的臨盆 本錢 。
1.實(shí)驗(yàn) 了局評釋,幕墻立柱類型材的模具把模橋設(shè)計在角部位,模具強(qiáng)度誤差 ,把橋放在中心,強(qiáng)度有對照 顯著 的改良 。
2.基于有限元剖析 軟件HyperXtrude平臺,對擠壓模具強(qiáng)度進(jìn)行有限元摹擬 的方式 ,可以用于優(yōu)化擠壓模具強(qiáng)度。現(xiàn)實(shí) 證實(shí) ,借助HyperXtrude擠壓剖析 軟件優(yōu)化模具設(shè)計的方式 是可行的,優(yōu)化了局是有用 的。
3.現(xiàn)實(shí) 擠壓了局評釋:公道 的模具布局,不但 可以提高模具強(qiáng)度,并且 有用 地提高了擠壓材料經(jīng)由過程 量并節(jié)儉本錢 。
一般鋁型材擠壓模具的??锥疾扇?低速走絲切割,銅絲消費(fèi) 極年夜 。為了下降 ??椎木€切割本錢 ,提高切割效力 ,可先用電火花對模孔出口帶區(qū)域進(jìn)行粗加工...
(1)電極材料。今朝 國內(nèi)的專業(yè)鋁型材擠壓模具制造廠家和鋁業(yè)公司的模具制造分公司的電極材料年夜 都采取 紫銅,小型電極采取 整體,年夜 中型采取 組...
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1 簡介 由于純鋁較軟,且富有延展性,易于塑性成形。添加各類 合金元素構(gòu)成 的鋁合金有更高的強(qiáng)度、材料組織機(jī)能 也獲得 年夜 年夜 改善,和 會獲...
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