1。2  铝型材挤压加工工艺的基本原理及特点 3

1。3  铝合金材料挤压成形数值模拟的研究现状 3

2  有限元数值模拟 5

2。1  有限元法的基本思想 5

2。2  有限元中的非线性行为 5

2。2。1  产生非线性行为问题的主要原因 5

2。2。2  状态非线性（包括接触） 5

2。2。3  几何非线性 5源-于,优Y尔E论W文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018`766

2。2。4  材料非线性 6

2。3  ANSYS方法之中的接触问题 6

2。3。1  一般的接触分类 6

2。3。2   ANSYS支持的三种接触方式 6

3  铝型材合金棒的挤压数值模拟分析 8

3。1  挤压过程各参数的系统描述 8

3。1。1  挤压材料的参数 8

3。1。2  实验分组 9

3。2  数值模拟前的问题分析 9

3。3  铝型材合金棒数值模拟步骤 10

3。4  实验结果及其分析图 13

3。5  实验模拟数据结果分析 33

3。5。1  截面上不同点的速度场和应力场的数据分析 33

3。5。2  摩擦系数变化时坯料挤压过程的比较 37

结  论 49

参 考 文 献 51

1  绪论

随着工业化水平的不断进步，我国的科学水平也在飞速发展，人们保护环境的意识有了很大程度的提高。目前，环境保护型材料开始受到各个国家的青睐。这是因为铝合金具有较轻的重量、较高的强度以及良好的耐腐蚀性能，并且它的易于加工、便于回收。所以铝及铝合金已经成为应用最广泛的金属材料[1]。

挤压成型技术已经成为了金属及合金加工过程中最常用的方法，在材料制备，工业化生产及加工过程中的重要手段。绝大多数的铝和铝合金型材都是利用挤压成形的工艺方法生来进行产的。挤压加工之中应用最多最广的材料就是铝及铝合金这样的具有低熔点的有色合金，主要是因为挤压加工成形方法需要大量的模具以及大量的能源浪费，对加工设备的要求也非常严格导致的[1,2]。

我们了解到许多传统的模具设计以及材料挤压成形的方法和工艺，依靠工艺专家多年的工作经验以及工作过程中积累的知识不断改进工程设计方法和流程。在对铝或铝合金型金属材料施加挤压作用时，会产生一个细长片面形状的变形区域，该区域比较集中。由于材料非常不均匀的流动，使得生产出的产品质量波动非常大，并且发生翘曲变形的几率大大增加[3]，尤其是在挤出速度相差比较悬殊时，会导致材料产生裂纹、弯曲等多种缺陷[4]。为了能够达到产品的最初设计，“模具设计-试模-修模-试模-修模”的模式通常需要不断重复的来设计模具。因此，这种设计挤压模具的方法就暴露出了很多的缺点，不仅加工过程的周期加长，而且产品的加工质量也不高，这于现代工业生产需要迅速开发设计现代型材的模式形成了矛盾。