基于数值模拟的铝合金薄壁管拉拔工艺优化

王冠^1,2，寇琳媛¹，李落星²

1. 宁夏大学机械工程学院2. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

摘 要：使用LS-DYNA有限元软件,建立了铝合金薄壁管拉拔加工的仿真模型,对管材拉拔过程中表面质量降低、壁厚不均以及材料失效等问题进行了原因分析;采用形状与尺寸优化相结合的方式改进了拉拔工艺并进行了试验验证。结果表明:铝合金薄壁管在拉拔过程中,与模具发生非均匀接触,沿拉拔方向材料的流动速度不一致,导致成型后的成品表面出现U形纹路,并诱发棱边开裂失效;通过优化第三道次坯料及模具工作带的形状和尺寸,显著提高了拉拔加工过程中金属流动的均匀性,改善了应变集中问题,并获得了高质量产品。

关键词：有限元方法;拉拔;多道次;铝合金薄壁管;