Cum să îmbunătățiți eficient eficiența producției tuburilor pătrate din aluminiu și să reduceți costurile acestora a devenit un subiect de cercetare important în industria profilelor de aluminiu. Designul structural și setarea parametrilor de proces ale matrițelor tradiționale de presare a tuburilor pătrate din aluminiu se bazează în principal pe experiență și analogie. Este nevoie de mai multe încercări și modificări ale matriței pentru a produce produse calificate, ceea ce crește costurile de producție și limitează dezvoltarea industriei profilelor de aluminiu. Odată cu progresul tehnologiei CAD/CAM/CAE și dezvoltarea continuă a teoriei de formare a plasticului și a teoriei elementelor finite, tehnologia de simulare numerică este combinată cu procesul tradițional de extrudare a profilului de aluminiu pentru a optimiza procesul de formare a profilului de aluminiu și structura matriței de extrudare. Cercetarea a devenit tendința de dezvoltare a industriei profilelor de aluminiu. Acest articol prezintă mai întâi structura principală și principiile de proiectare ale matriței, discută principiile și ecuațiile de bază ale metodei arbitrare Lagrangian Euler și ia ca exemplu un tub pătrat de aluminiu tubular cu pereți dubli pentru a adopta metoda arbitrară.
Metoda Lagrangiană Euler. Software-ul de simulare cu elemente finite HyperXtrude a efectuat o simulare numerică în stare staționară a procesului de extrudare, a obținut curgerea și distribuția metalului în matriță și a prezis tendința de deformare a profilului extrudat. Rezultatele simulării au fost comparate cu rezultatele matriței de testare pentru a verifica fiabilitatea rezultatelor simulării software. În al doilea rând, luând ca obiect de cercetare matrița de deviere plană, pe baza optimizării structurii acesteia, se analizează impactul diferiților parametri ai procesului de extrudare asupra procesului de extrudare, oferind o bază teoretică pentru formularea parametrilor de proces în producția efectivă. Pe baza analizei rezultatelor simulării, a fost optimizată structura matriței combinate cu splitter plan, iar efectele adâncimii camerei de sudură și lățimii podului splitter asupra presiunii, deformarii matriței și solicitărilor în timpul procesului de extrudare au fost optimizate. discutat.
Pe baza discuției despre influența structurii matriței asupra procesului de extrudare, acest articol compară în sfârșit rezultatele analizei tensiunii matriței cu condițiile de fisurare și defecțiune a matriței în producția reală, arătând că concentrația de tensiuni în corpul matriței este un motiv important pentru matrița să crape și apoi să cedeze. Pe această bază, matrița combinată cu despărțitor plan din tub pătrat rotund de aluminiu este selectată ca obiect de cercetare și cei patru parametri structurali ai matriței ai grosimii matriței superioare, lățimea podului de despicare, unghiul podului de despicare și adâncimea. ale camerei de sudare sunt selectate ca variabile de proiectare. Luând ca obiectiv de optimizare solicitarea maximă echivalentă a matriței în timpul procesului de extrudare, a fost utilizat un tabel de testare ortogonal pentru a stabili un eșantion de antrenament. Rețeaua neuronală artificială GABP a fost utilizată pentru a stabili un model de predicție a răspunsului între variabilele de proiectare și obiectivul de optimizare, combinat cu genetica de recoacere simulată. Algoritmul realizează optimizarea globală neliniară a modelului. Combinația de parametri obținută după optimizarea iterativă a fost re-modelată și simulată numeric.
În comparație cu valoarea optimă din datele eșantionului, tensiunea maximă echivalentă a matriței a scăzut cu 15%, prelungind astfel durata de viață a matriței și îmbunătățind ieșirea profilului. Distribuția vitezei este mai uniformă și deformarea profilului este redusă, ceea ce oferă noi idei pentru optimizarea parametrilor structurali ai matriței de extrudare.
