铝合金型材有强度好、重量轻、耐腐蚀等优势,在交通运输、建筑工程、公共设施等领域扮演着重要的角色。铝型材挤压过程在高温高压高摩擦环境中进行,且模具结构设计与工艺参数选择大都依赖于模具设计者的经验。在这种传统模式下,铝型材挤压模具制造需经制模、试模、修模、试模、再修模的漫长过程。随着计算机技术的发展,数值模拟技术已在国内外铝型材挤压领域广泛应用,成为研究模具设计结构、挤出成型规律的重要手段。本文主要研究内容如下:1.本文的基本方法是运用数值模拟软件研究平面分流组合模挤出成型过程,并提出模具结构的优化方案。首先运用理论公式计算并设计得出矩形薄壁空心铝型材的分流组合模。再对模具挤出型材的过程进行数值模拟,通过模拟结果验证QForm软件的准确性和可靠性。2.制定数值模拟的具体方案,研究焊合室高度、分流孔深度对于平面分流组合模挤出成型的影响。根据模具有效应力值及应力云图、型芯变形位移量和挤压力等模拟结果,得出模具结构参数对于模具使用寿命和挤出型材的尺寸精度的影响,分析得出模具结构的最优值,为挤压模具设计提供参考。3.提出上模分流桥沉桥具体方案,研究沉桥深度和沉桥位置对平面分流组合模挤出成型的影响。模拟结果显示桥面沉桥有效降低上模型芯位移变形量和模具最大有效应力值和挤压力。桥底沉桥能够分散分流桥桥底根部与型芯结合处的应力集中,大幅降低分流桥桥底根部与型芯结合区域的有效应力值,从根本上解决该区域开裂导致的模具早期失效问题,并延长模具使用寿命。同时在生产中允许大幅提高挤压速度,提高生产效率。根据数值模拟的结果制作原始模具和沉桥模具,并进行试模挤出了合格型材。