精密成形工程第15卷第4期58JOURNALOFNETSHAPEFORMINGENGINEERING2023年4月收稿日期:2022−10−31Received:2022-10-31基金项目:上海市青年科技启明星项目(21QB1404500);上海航天科技创新基金(SAST2020–044)Fund:ShanghaiScienceandTechnologyDevelopmentFunds(21QB1404500);ShanghaiAerospaceScienceandTechnologyInnovationFund(SAST2020-044)作者简介:孟佳杰(1994—),男,硕士,助理工程师,主要研究方向为金属材料塑性成形。Biography:MENGJia-jie(1994-),Male,Master,Assistantengineer,Researchfocus:plasticformingofmetals.通讯作者:徐琅(1988—),男,博士,高级工程师,主要研究方向为金属材料塑性成形。Correspondingauthor:XULang(1988-),Male,Doctor,Seniorengineer,Researchfocus:plasticformingofmetals.引文格式:孟佳杰,徐琅,李国钧,等.大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压成形工艺[J].精密成形工程,2023,15(4):58-66.MENGJia-jie,XULang,LIGuo-jun,etal.ExtrusionFormingProcessofLargeandComplexThin-walledAluminumAlloyHollowProfile[J].JournalofNetshapeFormingEngineering,2023,15(4):58-66.大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压成形工艺孟佳杰1,2,徐琅1,2,李国钧1,2,徐晨1,2,欧庆峰3,王玉刚3(1.上海航天精密机械研究所,上海201600;2.上海神剑精密机械科技有限公司,上海201600;3.山东兖矿轻合金有限公司,山东邹城273513)摘要:目的解决大型复杂薄壁铝合金空心型材挤压过程中材料流速均匀性控制难,以及模具局部应力集中导致模具寿命低、挤压型材尺寸稳定性差的问题。方法采用有限元模拟方法对此类典型型材挤压过程进行仿真分析,根据仿真结果中型材出口材料流速分布情况,通过调控不同部位材料流入量及材料流动阻力,并以型材出口流速差和流速均方差(SDV)作为衡量挤压过程中材料流速均匀性的指标,逐步迭代优化模具结构以提高材料流动均匀性;根据仿真结果中挤压模具应力分布情况,以模具最高应力作为衡量模具强度的指标,逐步迭代优化模具结构以减小模具应力。结果通过迭代仿真依次优化模具工作带长度、分流孔尺寸、阻流块高度等参数,最终型材出口流速差由25.07mm/s降至2.72mm/s,流速均方差由9.84mm/s降至0.72mm/s;通过迭代仿真优化焊合角度,最终模具最高应力由945MPa降至863MPa。采用基于有限元仿真优化结构的挤压模具成功制备了合格的铝合金型材样件,挤压试验结果与数值模拟结果吻合。结论...