挤压模具结构资料(超高强钢板热冲压模具冷却系统的优化设计研究)
admin今天给各位分享挤压模具结构资料的知识，其中也会对超高强钢板热冲压模具冷却系统的优化设计研究进行分享，希望能对你有所帮助！
本文导读目录：
1、挤压模具结构资料
挤压模具结构资料
《挤压模具结构资料由会员E分享，可在线阅读，更多相关《挤压模具结构资料请在金锄头文库上搜索。
超高强钢板热冲压模具冷却系统的优化设计研究
板料的长、宽和厚度是200mm，100mm，2mm，圆角半径为5mm，冷却水道的初始位置是水道的中心距离模面是20mm，相邻管道之间的距离也是20mm。
这里选取模具和板料整体的一个截面，又由于所选取的截面也具有对称性，则可以使用截面的1/4来建立模型（图1所示），这样既简化了建模，又减少了运算时间，降低了对硬件的要求。
所选材料为热冲压专用钢板22MnB5，定义其物性参数，包括板料随温度变化的热传导系数、密度、比热容和模具的三个参数（表1所示）。
根据相关理论研究的数据来定义热冲压零件的初始温度为810℃，热冲压模具的初始温度可以定义为与冷却水的初始温度相同为15℃[6]。
热冲压过程中冷却速率至少是27℃/S[7]。
网格是有限元分析的基本单元，直接关系到计算结果的正确性与准确性，在划分网格时，原则上网格越小，分析就越精确，但同时分析计算的时间也相应增加，对硬件的要求也要提高；如果网格过大，将会大大降低分析结果的准确性，甚至导致计算过程不收敛。
本文所采用的单元类型为实体三角形六结点单元PLANE35，而根据模型的复杂程度（图2），应用智能网格划分在凸、凹模圆角处的网格设置的密一些，其他部位设置的稀疏一些（图3），这样既能满足分析精度也能减小计算时间和降低对硬件的要求。
主要热量交换发生在模具和板料之间，水道和模具之间的对流系数h可以通过公式(1)进行计算得出：。
A0温度参数;ρ水的密度，kg/m3;v冷却水的流速，m/s;D冷却管道的直径，m。
所得出的冷却系数h为30080W/(m2·K)。
根据分析并计算了的初始条件和公式（1）所得的对流系数等参数。
温度施加在板料和模具有限元模型的结点上，而结点温度在整个瞬态分析过程保持不变，所以要先作稳态分析确定初始温度，并在第二步载荷步中删去刚才所设定的温度。
在17秒的数值模拟之后，通过ANSYSLS-DYNA模块的专用后处理器LS-Prepost得到模拟结果（如图4所示）为超高强度钢板在专用模具内保压淬火过程中的瞬态温度场分布图，图5为热冲压U型件在分析结束时的瞬态温度分布图。
从热冲压零件在模具内的瞬态温度分布图及零件的瞬态温度分布图可知，冲压件的最大温度为81.724℃，最低温度为43.191℃，热冲压零件在模具中保压淬火后温度分布不均匀，可以看出零件在弯角处的温度与其他部位的温度差较大，容易产生内应力，降低热冲压零件的性能。
而产生这种结果的原因是由于冷却水道的尺寸和位置的不合理导致零件的降温效果不佳。
所以我们以冷却水道的形状位置参数为设计变量，以零件冷却的平均温度为状态变量，以零件冷却的均匀程度为目标函数，对热冲压模具冷却系统进行了优化设计。
使某个目的函数（即目标函数）在满足约束条件的同时达到最优值的传统方法有很多，本文所采用的优化方法：零阶法和一阶法。
零阶方法最大的特点是只用到了因变量而没有用到因变量的偏导数。
而一阶方法用到了设计变量的一阶偏导数，精度很高，尤其是在设计变量的变化范围较大，设计空间相对较大时。
但是一阶方法可能在不合理的设计序列上收敛，对于这种情况，可以采用零阶方法。
但是如果起点附近有局部最优值，就会选择该最小值而找不到所要找的全局最小值。
这时可以采用零阶方法或随机搜索的方法对一阶方法所得结果进行验证。
影响热冲压零件淬火过程温度场分布的结构是冷却水道的直径（或半径），冷却水道与模具成形面的距离和冷却水道之间的距离。
而本文是基于参数化的优化设计，因此以水道与型腔之间的距离x、水道与水道之间的距离s、水道与临界空气的模具边之间的距离a、水道直径d作为优化设计变量（图6所示），以温度分布均匀作为优化目标。
状态变量就是优化分析中的约束条件，对于本论文的超高强度钢板热冲压模具冷却系统优化设计来说，当冷却水道的位置发生变化时，热冲压零件截面单元节点的温度平均值也随之发生变化，因而将热冲压零件截面单元节点的温度平均值作为状态变量。
优化过程中，正确目标函数的选择是最优化方法的核心，在保证单元网格划分足够细以保证计算精度的前提下，将热冲压模具中心截面处零件截面各单元节点的温度值对热冲压零件截面单元节点温度平均值的均方差来构成热冲压零件冷却的均匀性。
其中，F目标函数；n热冲压零件截面单元节点个数；Ti热冲压零件截面单元节点的温度值；T所有热冲压零件截面单元结点温度值的平均值；a比例因数，衡量热冲压零件温度平均值T和热冲压零件平均温度的均方差的相互作用，数值在（0,1）内变化，本文取a0.581。
（1）进入通用后处理模块（POST1），从瞬态分析结果中提取热冲压零件截面所有节点温度的平均值，再根据各结点温度值与温度平均值计算出目标函数值来。
（2）优化文件必须包括整个分析过程且应尽量的简练，只有交互过程中需要看到显示（如EPLOOT等）时或将其定位到一个显示文件（/SHOW）中时可以包括在分析文件中。
（3）进入优化分析模块，指定分析文件、设计变量及其变化范围和公差、状态变量及其变化范围和公差，还有目标函数及其公差，指定优化分析策略，由于本文主要研究超高强度钢板热冲压模具冷却系统的设计，则首先采用随机搜索方法得出一系列的初始设计序列，去除其中不合理的设计序列，然后在此基础上采用零阶方法进行优化分析，最后得出最优设计序列。
手糊玻璃钢模具寿命一般是多久？
理想的模具状态，应该是在表面胶衣达到极限寿命时，模具的整体结构变形，是在可接受的控范围内的。
基于这个条件，你只需要最小的胶衣翻新处理代价，玻璃钢模具可满足继续制件的要求。
模具表面翻新的具体细节，可以参照胶衣翻新步骤。
模具的物理性能要求，决定了材料的选择范围，影响了模具制造的成本。
一个好的模具，是需要根据实际需求，必须在满足性能前提下，再寻求更低价格的模具材料。
聚酯树脂是影响模具收缩大小的关键，综合性能：环氧＞乙烯基＞聚酯体系，成本也随之递减。
结合产品成型工艺，一般价位适中、性能优异的乙烯基体系，在实际模具制作中应用是最多的。
新型的零收缩树脂，则进一步提高了模具加工精度的控制，并提升整体的耐用性。
使用任何模具材料代替品，都是以牺牲质量和耐用性为前提的。
不规范的玻璃钢模具厂家，远低于同行业的报价，你如何能相信，其制作的玻璃钢模具寿命是有保障的。
那么以上的内容就是关于挤压模具结构资料的介绍了，超高强钢板热冲压模具冷却系统的优化设计研究是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。
发表评论