Cómo mejorar eficazmente la eficiencia de producción de los tubos cuadrados de aluminio y reducir sus costos se ha convertido en un tema de investigación importante en la industria de los perfiles de aluminio. El diseño estructural y la configuración de los parámetros del proceso de los moldes de prensado de tubos cuadrados de aluminio tradicionales se basan principalmente en la experiencia y la analogía. Se requieren múltiples pruebas de moldes y modificaciones de moldes para producir productos calificados, lo que aumenta los costos de producción y restringe el desarrollo de la industria de perfiles de aluminio. Con el avance de la tecnología CAD/CAM/CAE y el desarrollo continuo de la teoría de conformación de plástico y la teoría de elementos finitos, la tecnología de simulación numérica se combina con el proceso tradicional de extrusión de perfiles de aluminio para optimizar el proceso de conformación por extrusión de perfiles de aluminio y la estructura del troquel de extrusión. La investigación se ha convertido en la tendencia de desarrollo de la industria de perfiles de aluminio. Este artículo presenta primero la estructura principal y los principios de diseño del molde, analiza los principios y ecuaciones básicos del método arbitrario de Lagrang de Euler y toma un tubo cuadrado de aluminio hueco de doble pared como ejemplo para adoptar el método arbitrario.
Método lagrangiano de Euler. El software de simulación de elementos finitos HyperXtrude realizó una simulación numérica en estado estacionario del proceso de extrusión, obtuvo el flujo y la distribución del metal en el molde y predijo la tendencia de deformación del perfil extruido. Los resultados de la simulación se compararon con los resultados del molde de prueba para verificar la confiabilidad de los resultados de la simulación del software. En segundo lugar, tomando el molde de desviación plano como objeto de investigación, sobre la base de la optimización de su estructura, se analiza el impacto de diferentes parámetros del proceso de extrusión en el proceso de extrusión, proporcionando una base teórica para la formulación de parámetros del proceso en la producción real. Sobre la base del análisis de los resultados de la simulación, se optimizó la estructura del molde combinado del divisor plano y se determinaron los efectos de la profundidad de la cámara de soldadura y el ancho del puente divisor sobre la presión, la deformación del molde y la tensión durante el proceso de extrusión. discutido.
Basado en la discusión de la influencia de la estructura del molde en el proceso de extrusión, este artículo finalmente compara los resultados del análisis de tensión del molde con las condiciones de falla y agrietamiento del molde en la producción real, mostrando que la concentración de tensión en el cuerpo del molde es una razón importante para el molde se agriete y luego falle. Sobre esta base, se selecciona como objeto de investigación el molde combinado divisor plano de tubo cuadrado de aluminio redondo, y los cuatro parámetros estructurales del molde: el espesor del molde superior, el ancho del puente divisor, el ángulo del puente divisor y la profundidad. de la cámara de soldadura se seleccionan como variables de diseño. Tomando como objetivo de optimización la tensión equivalente máxima del molde durante el proceso de extrusión, se utilizó una tabla de prueba ortogonal para establecer una muestra de entrenamiento. Se utilizó la red neuronal artificial GABP para establecer un modelo de predicción de respuesta entre las variables de diseño y el objetivo de optimización, combinado con genética de recocido simulada. El algoritmo realiza una optimización global no lineal en el modelo. La combinación de parámetros obtenida después de la optimización iterativa fue remodelada y simulada numéricamente.
En comparación con el valor óptimo de los datos de la muestra, la tensión equivalente máxima del molde disminuyó en un 15%, extendiendo así la vida útil del molde y mejorando la salida del perfil. La distribución de velocidades es más uniforme y la deformación del perfil se reduce, lo que proporciona nuevas ideas para optimizar los parámetros estructurales del troquel de extrusión.
