[發(fā)明專利]一種高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210440992.0
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103810306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程磊;黃國(guó)杰;米緒軍;謝水生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

（1）獲取型材特征信息：首先提取型材特征信息輸入到專家知識(shí)庫(kù)中；

（2）基于專家知識(shí)庫(kù)的工藝設(shè)計(jì)：以獲取的型材特征信息為關(guān)鍵詞在專家知識(shí)庫(kù)中檢索相似的實(shí)例，如果檢索到相似案例，則直接調(diào)出模具設(shè)計(jì)的工藝方案；如檢索不到相似案例，則通過(guò)專家知識(shí)庫(kù)所提供的工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)交互完成擠壓模具設(shè)計(jì)；

（3）數(shù)值模擬分析：根據(jù)型材截面特征的不同選用不同數(shù)值模擬方法，然后自動(dòng)生成數(shù)值模擬系統(tǒng)所需的前處理文件并導(dǎo)入到數(shù)值模擬軟件中，利用計(jì)算機(jī)完成試模過(guò)程，最后自動(dòng)輸出數(shù)值模擬結(jié)果；

（4）數(shù)值修模：通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果判定模具設(shè)計(jì)方案是否合理，并依據(jù)模擬結(jié)果制定擠壓模具的優(yōu)化方案，指導(dǎo)實(shí)際擠壓過(guò)程中的修模。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述型材特征信息包括產(chǎn)品材料、形狀特征、型材橫截面面積、最大外接圓直徑、最大和最小壁厚、內(nèi)孔個(gè)數(shù)和截面復(fù)雜系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的型材特征信息輸入包括兩種方式：一是直接從專家知識(shí)庫(kù)中檢索出同類型的型材產(chǎn)品，并進(jìn)行相關(guān)的特征修改；二是直接導(dǎo)入型材產(chǎn)品的二維工程圖文件，并通過(guò)向?qū)л斎胂嚓P(guān)的型材的特征信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的專家知識(shí)庫(kù)包含型材產(chǎn)品分類數(shù)據(jù)庫(kù)、鋁合金/鎂合金材料數(shù)據(jù)庫(kù)、型材擠壓模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和擠壓模具設(shè)計(jì)實(shí)例。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的數(shù)值模擬方法是采用有限元法或有限體積法和任意拉格朗日-歐拉法相結(jié)合的計(jì)算方法，根據(jù)型材截面特征的不同，在型材擠壓的非穩(wěn)態(tài)階段采用有限元法或有限體積法進(jìn)行模擬，而穩(wěn)態(tài)擠壓階段采用任意拉格朗日-歐拉法進(jìn)行模擬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的數(shù)值模擬結(jié)果包括金屬的流動(dòng)變形、擠壓型材出口流速、擠壓力和擠壓模具的應(yīng)力。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效的型材擠壓模具設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述修模的目標(biāo)函數(shù)為：

（1）擠壓型材出口流速均方差S.D.<0.1，S.D.的計(jì)算公式如下：

S.D.=Σi=1n(vi-v‾)2n]]>

式中，n為擠壓型材出口截面內(nèi)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；v_i為出口截面上第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的?流速；為出口截面上所有節(jié)點(diǎn)的平均流速；

（2）擠壓過(guò)程中最大擠壓力F_max小于擠壓機(jī)的公稱壓力p，即F_max<p；

（3）擠壓模具的最大應(yīng)力σ_max小于模具材料在工作溫度下的許用應(yīng)力σ_b，即σ_max<σ_b。