Hur man effektivt kan förbättra produktionseffektiviteten för fyrkantsrör av aluminium och minska deras kostnader har blivit ett viktigt forskningsämne inom aluminiumprofilindustrin. Den strukturella designen och inställningen av processparametrar för traditionella pressformar för fyrkantsrör av aluminium bygger huvudsakligen på erfarenhet och analogi. Det kräver flera formförsök och formmodifieringar för att producera kvalificerade produkter, vilket ökar produktionskostnaderna och begränsar utvecklingen av aluminiumprofilindustrin. Med utvecklingen av CAD/CAM/CAE-teknik och den kontinuerliga utvecklingen av plastformningsteori och finita elementteori kombineras numerisk simuleringsteknik med den traditionella aluminiumprofilextruderingsprocessen för att optimera aluminiumprofilextruderingsprocessen och extruderingsformstrukturen. Forskning har blivit utvecklingstrenden inom aluminiumprofilindustrin. Den här artikeln introducerar först formens huvudstruktur och designprinciper, diskuterar de grundläggande principerna och ekvationerna för den godtyckliga Lagrangian Euler-metoden och tar ett ihåligt dubbelväggigt fyrkantigt aluminiumrör som ett exempel för att anta det godtyckliga
Lagrangian Euler-metoden. HyperXtrude finita element-simuleringsmjukvaran utförde en numerisk steady-state simulering av extruderingsprocessen, erhöll flödet och distributionen av metall i formen och förutspådde deformationstrenden för den extruderade profilen. Simuleringsresultaten jämfördes med testformresultaten för att verifiera tillförlitligheten av resultat från mjukvarusimulering. För det andra, med planavledningsformen som forskningsobjekt, på basis av optimering av dess struktur, analyseras effekten av olika extruderingsprocessparametrar på extruderingsprocessen, vilket ger en teoretisk grund för formuleringen av processparametrar i den faktiska produktionen. På grundval av analys av simuleringsresultaten optimerades strukturen av kombinationsformen för planklyvning, och effekterna av svetskammarens djup och spridarbryggans bredd på trycket, formdeformationen och spänningen under extruderingsprocessen var diskuteras.
Baserat på diskussionen om formstrukturens inverkan på extruderingsprocessen, jämför denna artikel slutligen resultaten från formspänningsanalysen med formspricknings- och brottförhållandena i den faktiska produktionen, vilket visar att spänningskoncentrationen i formkroppen är en viktig orsak till formen att spricka och sedan misslyckas. På grundval av detta väljs den plana splitterkombinationsformen av runda fyrkantiga aluminiumrör som forskningsobjekt, och de fyra formstrukturella parametrarna för den övre formtjockleken, bredden på splitterbryggan, vinkeln på splitterbryggan och djupet av svetskammaren väljs som designvariabler. Med den maximala ekvivalenta spänningen från formen under extruderingsprocessen som optimeringsmål användes en ortogonal testtabell för att upprätta ett träningsprov. Det artificiella neurala nätverket GABP användes för att upprätta en svarsprediktionsmodell mellan designvariablerna och optimeringsmålet, kombinerat med simulerad glödgningsgenetik. Algoritmen utför ickelinjär global optimering på modellen. Parameterkombinationen som erhölls efter iterativ optimering ommodellerades och simulerades numeriskt.
Jämfört med det optimala värdet i provdata minskade den maximala ekvivalenta spänningen för formen med 15 %, vilket förlängde formens livslängd och förbättrade profilens utlopp. Hastighetsfördelningen är mer enhetlig och profilens deformation reduceras, vilket ger nya idéer för att optimera de strukturella parametrarna för extruderingsmunstycket.
