Hoe de productie-efficiëntie van vierkante aluminium buizen effectief kan worden verbeterd en de kosten ervan kunnen worden verlaagd, is een belangrijk onderzoeksonderwerp geworden in de aluminiumprofielindustrie. Het structurele ontwerp en de procesparameterinstelling van traditionele persvormen van aluminium vierkante buizen zijn voornamelijk gebaseerd op ervaring en analogie. Er zijn meerdere matrijsproeven en matrijsaanpassingen nodig om gekwalificeerde producten te produceren, wat de productiekosten verhoogt en de ontwikkeling van de aluminiumprofielindustrie beperkt. Met de vooruitgang van de CAD/CAM/CAE-technologie en de voortdurende ontwikkeling van de kunststofvormingstheorie en de eindige-elemententheorie, wordt numerieke simulatietechnologie gecombineerd met het traditionele extrusieproces van aluminiumprofielen om het extrusievormingsproces van aluminiumprofielen en de extrusiematrijsstructuur te optimaliseren. Onderzoek is de ontwikkelingstrend van de aluminiumprofielindustrie geworden. Dit artikel introduceert eerst de hoofdstructuur en ontwerpprincipes van de mal, bespreekt de basisprincipes en vergelijkingen van de willekeurige Lagrangiaanse Euler-methode, en neemt een holle, dubbelwandige vierkante aluminium buis als voorbeeld om de willekeurige
Lagrangiaanse Euler-methode. De HyperXtrude eindige-elementensimulatiesoftware voerde een numerieke steady-state simulatie uit van het extrusieproces, verkreeg de stroming en verdeling van metaal in de mal en voorspelde de vervormingstrend van het geëxtrudeerde profiel. De simulatieresultaten werden vergeleken met de testvormresultaten om de betrouwbaarheid van de softwaresimulatieresultaten te verifiëren. Ten tweede wordt, door de vlakomleidingsmal als onderzoeksobject te nemen, op basis van het optimaliseren van de structuur ervan, de impact van verschillende extrusieprocesparameters op het extrusieproces geanalyseerd, wat een theoretische basis biedt voor de formulering van procesparameters in de daadwerkelijke productie. Op basis van de analyse van de simulatieresultaten werd de structuur van de combinatiematrijs van de vlaksplitser geoptimaliseerd en werden de effecten van de diepte van de laskamer en de breedte van de splitsbrug op de druk, matrijsvervorming en spanning tijdens het extrusieproces bepaald. besproken.
Gebaseerd op de bespreking van de invloed van de matrijsstructuur op het extrusieproces, vergelijkt dit artikel ten slotte de resultaten van de matrijsspanningsanalyse met de scheur- en faalomstandigheden in de matrijs tijdens de daadwerkelijke productie, waaruit blijkt dat de spanningsconcentratie in het matrijslichaam een belangrijke reden is voor de mal barst en faalt vervolgens. Op basis hiervan wordt de vlakke splittercombinatiemal van ronde aluminium vierkante buis geselecteerd als onderzoeksobject, en de vier structurele parameters van de mal: de dikte van de bovenste mal, de breedte van de splitterbrug, de hoek van de splitterbrug en de diepte van de laskamer worden geselecteerd als ontwerpvariabelen. Door de maximale equivalente spanning van de mal tijdens het extrusieproces als optimalisatiedoel te nemen, werd een orthogonale testtafel gebruikt om een trainingsmonster vast te stellen. Het kunstmatige neurale netwerk van GABP werd gebruikt om een responsvoorspellingsmodel op te zetten tussen de ontwerpvariabelen en het optimalisatiedoel, gecombineerd met gesimuleerde annealing-genetica. Het algoritme voert niet-lineaire globale optimalisatie uit op het model. De parametercombinatie verkregen na iteratieve optimalisatie werd opnieuw gemodelleerd en numeriek gesimuleerd.
Vergeleken met de optimale waarde in de monstergegevens daalde de maximale equivalente spanning van de mal met 15%, waardoor de levensduur van de mal werd verlengd en de uitlaat van het profiel werd verbeterd. De snelheidsverdeling is uniformer en de vervorming van het profiel wordt verminderd, wat nieuwe ideeën oplevert voor het optimaliseren van de structurele parameters van de extrusiematrijs.
