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铝型材挤压过程数值模拟及模具设计的开题报告

一、选题背景及意义

随着工业化进程的不断推进，各种金属制品的需求量也越来越大。

而铝型材作为一种轻薄高强、易加工的金属材料，因其良好的性能和应

用范围而受到越来越广泛的关注。铝型材的加工方法主要有挤压和拉拔

两种方式。其中，挤压工艺具有生产效率高、工艺适应性强、材料利用

率高等优势，因此被广泛应用于铝型材的制造过程中。

在铝型材的挤压工艺中，模具是至关重要的关键环节。模具的设计

质量直接影响到铝型材的成型质量和生产效率。现代科学技术的发展已

经使得模拟计算成为了模具设计和制造过程中不可缺少的一环。因此，

通过数值模拟对铝型材的挤压工艺进行优化，同时结合合理的模具设计，

能够有效地提高生产效率、降低造成工艺难度、并且保证铝型材的质量，

具有非常重要的意义。

二、研究目的及任务

本次研究的目的是为了通过数值模拟，优化铝型材挤压过程中的工

艺参数，并结合合理的模具设计，提高铝型材的成型精度和生产效率。

具体任务包括：

1、通过数值模拟，优化挤压过程中的主要工艺参数，如挤压速度、

温度、润滑剂等。

2、设计适合挤压工艺要求的型材模具，确保型材的成型精度和生产

效率。

3、在实际生产中对研究结果进行验证，同时不断进行优化和改进，

提高铝型材的成型质量和生产效率。

三、研究方法

本次研究的主要方法是数值模拟。首先，需要对铝型材挤压过程的

具体工艺流程和工艺参数进行分析和研究。然后，通过建立铝型材挤压

数值模型，模拟出整个挤压过程，并对模拟结果进行分析和评估，优化

工艺参数，以达到最佳的挤压效果。同时，结合数值模拟结果，设计出

合理的型材模具，确保型材的成型精度和生产效率。最后，在实际生产

中进行验证，并不断优化改进，提高工艺效率和产品质量。

四、预期研究结果

通过本次研究，预期达到以下几个方面的预期结果：

1、建立完整的铝型材挤压数值模型，对挤压过程进行仿真模拟，得

出挤压过程中的变形特征和影响因素。

2、优化挤压过程中的关键工艺参数，如挤压速度、温度、润滑剂等，

以达到最佳的挤压效果。

3、设计出适用于铝型材挤压工艺的型材模具，确保铝型材的成型精

度和生产效率。

4、在实际生产中验证研究结果，并进行优化和改进，提高铝型材的

成型质量和生产效率。

五、研究方案

1、确定研究流程和时间计划。

2、收集铝型材挤压工艺的相关数据和文献，进行分析和整理。

3、建立铝型材挤压数值模型，模拟挤压过程并进行仿真计算。

4、对模拟结果进行分析和评估，优化挤压过程中的关键工艺参数。

5、通过结合数值模拟结果，设计出适用于铝型材挤压工艺的型材模

具。

6、在生产现场进行验证，同时进行优化和改进，提高生产效率和产

品质量。

七、预期贡献

本研究的贡献主要表现在以下几个方面：

1、通过数值模拟的方法优化铝型材的挤压工艺，提高生产效率和产

品质量。

2、结合设计的适用于铝型材挤压工艺的型材模具，确保型材的成型

精度和生产效率。

3、提供了一种新的思路和方法，为铝型材挤压工艺的研究提供了一

定的参考和借鉴价值。