空心铝型材分流组合挤压CAD/CAE研究

摘要

随着空心铝型材产品在航空航天、车辆、建筑装潢和电气工业等领域的广泛应用，对用于制造空心铝型材产品的分流组合挤压模具的类型、精度以及使用寿命的要求也日益增高。而传统的模具加工方法要经过多次反复试模和修模，才能投入生产，这样势必造成人力物力的巨大损耗。为了改善这种传统设计流程，开发一套高效而实用的空心铝型材分流组合挤压模具CAD/CAE系统就很有必要。课题来源于江西省自然科学基金项目“基于WEB的空心铝型材分流焊合挤压CAD/CAE与参数优化研究(编号：2007gzc177)”。 在全面掌握和分析空心铝型材分流组合挤压模的结构特点和设计原则的基础上，利用面向对象的设计思想，采用对象模型(Object Modeling Technology)方法，构建了空心铝型材分流组合挤压模CAD系统的整体系统框架、对象模型、功能模型，并归纳出对象模块类以及其操作属性。利用UG/OPEN API和UG/OPEN GRIP二次开发接口，采用C语言开发了对象类操作属性的程序代码，实现了空心铝型材分流组合挤压模CAD系统。实例证明，运用该系统可以方便地设计出参数化的空心铝型材分流组合挤压模。 在分流组合模CAD系统的基础上，利用有限体积法，以SuperForge为平台，通过合理设置模拟参数和二次开发材料模型库，模拟了典型空心型材矩形管的分流组合挤压成形过程。获得了金属流动、应力分布、等效应变和温度场等参数的模拟结果，分析了各参数的变化规律及其对模具结构的影响，为进一步优化模具结构参数，减少试模修模次数，提高生产效率提供了依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1空心铝型材挤压模CAD/CAM技术

1.2空心铝型材挤压模CAE与优化设计

1.3选题依据和研究意义

1.4本文课题来源与研究内容

1.5研究方法

第2章空心铝型材分流组合挤压模CAD系统设计

2.1分流组合模结构设计

2.1.1分流组合模的原理和结构

2.1.2分流组合模挤压比的选择

2.1.3模具外形尺寸确定

2.1.4强度校核

2.1.5分流模组合模结构要素设计

2.2 CAD系统设计方法的选择

2.3面向对象的设计理论

2.4对象模型技术

2.5分流组合模CAD系统对象的分析与设计

2.5.1构建CAD系统的对象模型

2.5.2构建CAD系统的动态模型

2.5.3构建CAD系统的功能模型

2.6小结

第3章空心铝型材分流组合挤压模CAD系统的实现

3.1 CAD系统开发平台的选择

3.2开发系统的工具和方法

3.3程序设计方式的确定

3.4 CAD系统加载环境的设置

3.5用户界面的实现

3.6各个功能模块的实现

3.6.1截面图形对象类操作属性的实现

3.6.2工艺参数对象类操作属性的实现

3.6.3模具外形对象类选择操作的实现

3.6.4上模结构对象类操作属性的实现

3.6.5下模结构对象类操作属性的实现

3.7分流组合挤压模CAD系统的运行实例

3.8 小结

第4章空心铝型材分流组合挤压成形CAE

4.1分流组合挤压模CAE系统

4.1.1分流组合挤压模CAE原理

4.1.2材料热本构模型的建立

4.1.3 6063-T5材料库的建立

4.2分流组合挤压模CAD/CAE分析模型的建立与导入

4.2.1分流组合挤压模CAD/CAE建模

4.2.2分流组合挤压模CAD/CAE挤压工具的建模

4.3分流组合挤压CAE模拟后处理分析

4.3.1金属流动速度

4.3.2等效应变分布

4.3.4等效应力分布

4.3.5温度分布

4.4 小结

第5章结论与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果