锻压技术

轨道车辆用超宽幅薄壁铝型材的挤压速度仿真优化

英文标题：Simulation optimization on extrusion speed for extra-wide aluminum profile with thin-walls used for railway vehicles

作者：纵荣荣1 2 郝秋红1 2 李俊鹏1 2 王京海1 2 程仁策1 程仁寨1

单位：1.山东南山铝业股份有限公司 2.北京南山航空材料研究院

关键词：超宽幅铝型材挤压数值模拟挤压速度

分类号：

出版年,卷(期):页码：2015,40(7):141-145

摘要：

挤压速度是铝型材挤压过程中的一个重要工艺因素，对挤压力、生产率和挤压产品的质量等具有直接影响。以某轨道车辆用6N01铝合金型材为例，在HyperXtrude 商业软件平台上，采用不同的挤压速度对其稳态挤压成形过程进行数值模拟仿真，获得了挤压过程的挤压力、温度场及速度场的变化情况。结果表明：随着挤压速度的增大，挤压力、金属的出口温度及不均匀性增大。根据数值模拟结果与理论分析，确定了该规格6N01铝合金型材在150 MN挤压机上的合理挤压速度范围为0.6~0.9 mm·s-1。在实际试模生产中，采用数值模拟优化的工艺参数进行挤压，挤出合格的型材，验证了数值模拟的可行性。

Extrusion speed is an important parameter in the extrusion process of aluminum profiles, and has direct effects on extrusion force, productivity and the quality of extrusion product. For aluminum alloy 6N01 profile used in railway vehicles, the steady extrusion forming process under different extrusion speeds was numerically simulated based on the HyperXtrude commercial software. The variations of extrusion force, temperature field and velocity field during the extrusion process were obtained. The results indicate that the extrusion force, temperature and heterogeneity of the metal outlet increase with the increase of extrusion speed. On the basis of simulated results and theoretical analysis, the optimum extrusion speed is determined between 0.6 and 0.9 mm·s-1 for the aluminum alloy 6N01 profile on 150 MN extrusion press. In the practical trial production, the qualified extrusion profile was obtained by optimized extrusion speed, and the feasibility of the numerical simulation was verified.

基金项目：

科技部国家铝合金压力加工工程技术研究中心重点项目（2012FU125Q14）

纵荣荣（1984-10），女，硕士，工程师

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