Resumen

En este artículo se analizan las dependencias de las características de conformado del metal con respecto a los parámetros geométricos adimensionales del diseño de la matriz de cajera plana en la extrusión directa de perfiles macizos de pared delgada de aluminio. El análisis teórico del flujo plástico del metal se lleva a cabo mediante un modelo de elementos finitos en dos dimensiones. En el artículo se propone un nuevo método para el diseño de matrices de cajeras planas. Se presenta un ejemplo de diseño de matriz para un perfil en forma de U no simétrico.

INTRODUCCIÓN

Una extrusión típica de formas sólidas de aleaciones de aluminio de baja y media resistencia se realiza con matrices de cavidades planas. La cavidad permite realizar la extrusión como un proceso de "palanquilla a palanquilla", y también facilita el llenado de puntos muertos del canal de la matriz y elementos de perfil de paredes delgadas [1]. Además, sirve como instrumento para el control de la geometría de la forma.

La literatura científica contiene una variedad de reglas, fórmulas y métodos para el cálculo de los parámetros geométricos del diseño de troqueles de cavidades planas para la extrusión de formas sólidas de aleaciones de aluminio [2 - 5]. Sin embargo, un conjunto de parámetros de diseño de troqueles importantes, como la longitud del rodamiento [2, 3, 5], el desplazamiento del canal desde el centro del troquel [4], como el desplazamiento de la mediana del canal desde la mediana de la cavidad [2 - 5 ], etc. a menudo no se tiene en cuenta, en general, no permite calcular todos los valores de resultado necesarios.

Debido a la razón anterior, el objetivo del artículo es el desarrollo de un método de diseño de matriz de cavidad plana para la extrusión de formas sólidas de aleaciones de aluminio. Por tanto, para alcanzar este objetivo es necesario encontrar la dependencia cuantitativa entre la geometría de la herramienta de extrusión y los parámetros de deformación. Recientemente, se utilizaron simulaciones FEM para resolver problemas similares [5, 6].

ANÁLISIS NUMÉRICO POR FEM

A pesar del gran interés por la simulación tridimensional, es razonable investigar modelos bidimensionales donde se requieran múltiples cálculos debido a su mayor flexibilidad, menor tiempo de cálculo con la misma precisión y la posibilidad de selección de un número limitado de factores separados. que tienen un efecto en la formación de metales. Sobre esta base, se ha desarrollado el modelo matemático bidimensional para alcanzar el proceso de extrusión [7].

El modelo matemático se basa en las siguientes suposiciones: el estado de deformación en la extrusión del metal del contenedor es plano; el proceso de extrusión directa se considera cuasiestacionario e isotérmico; un material deformado es viscoso no lineal e incompresible; la tensión de deformación depende de la deformación, las velocidades de deformación y la temperatura.

• Materias:Método de elementos finitos Matriz Diseño de funciones Aluminio
• Subjects:Finite element method Matrix Function design Aluminum
• Palabras claves:Método de los elementos finitos (MEF); Extrusión directa; Diseño de matrices; Matriz plana de bolsillo; Aleación de aluminio
• Keywords:Finite elements method (FEM); Direct extrusion; Die design; Pocket flat die; Aluminium alloy