Altair Inspire Extrude助力南平铝业加速挤压模具开发设计流程

Altair® Inspire™ Extrude 
专为进行高效金属挤压设计

所有挤压公司都希望消除成本高昂的原型设计,缩短重新设计周期。现在,各种规模的企业组织均可获得高等物理特性仿真技术。Inspire Extrude 易于掌握,让所有工程师或设计师都能通过仿真,更好地了解任何特定金属合金的型材特性和工艺变量如何相互作用。该工具可降低产品开发成本,改善挤压质量并提高产量和客户满意度,进而帮助您的团队提高生产力。

在制造模具之前检测潜在的缺陷,这样有助于做出更好的设计决策。借助 Inspire Extrude ,即使是极其复杂的型材,也能验证其生产可行性。利用几何创建和简化工具,可在该工具内部快速对 CAD 进行简化和修改,确保在开发早期阶段纠正潜在的型材变形、变形造成的损坏、后端缺陷、横向焊合缺陷、缝焊不良、晶粒尺寸粗大、过热、型材质量以及表面质量不良等问题。

用户可以通过在虚拟挤压机上探索工艺改进方法来降低报废率。通过仿真,您可以查看生产线内部的情况并微调过程变量,减少可见和不可见的缺陷。Inspire Extrude 具有如下功能:快速研究挤出模具的性能,了解型材变形情况,实现零部件温度可视化,对工具组件的弹性和弹塑性特性进行建模,通过自动承压面优化校正模具,预测淬火速率。

客户简介

福建省南平铝业股份有限公司创建于1958年,为福建冶金旗下四大权属企业之一,铝冶炼及铝加工一体化的国有大型企业、中国建筑铝型材十强企业、福建省铝行业龙头企业、福建制造企业100强、全国文明单位。截至2023年年末,公司共员工5300余人。有高级技师111人、技师109人、高级工218人。

面临的挑战

客户需要优化的产品断面的长度和宽度都比较大,壁厚厚薄不均,表面质量要求很高,不能有条纹、面粗或划痕,决不允许有焊缝存在,并且尺寸的公差要求也非常严格。

最重要的一点就是生产的时间非常短,几乎没有重复上机试模和修模的时间,模具要达到一次性上机合格程度。如果按传统模具设计流程无法解决该难题。根据断面的结构特点和用户的要求,南平铝业设计团队设计了三种不同结构特征的模具,需要尽快确定优选方案,由于开发周期和成本的控制的要求,不允许逐个试模。  

铝型材断面形状

Altair解决方案

借助 Altair Inspire Extrude ,设计团队可以对铝型材挤压模具初始方案的挤压过程进行数值模拟,分析型材出口处的金属流动速度及模具结构的变形(包括上模模芯的偏移与下模工作带的偏移引起流速变化),预测模具挤压过程中潜在的问题,模具设计人员根据相应结果改进模具的设计,以达到尽可能地减少试模次数的目的,从而减少了模具上机及维修所需的相关费用,并提高模具的产量与寿命,为铝型材企业创造更大的效益。

南平铝业利用Inspire Extrude挤压仿真软件对三个设计方案同时进行模拟分析,依据模拟分析的结果和数据,确定最佳的模具结构方式,再对模具结构局部区域进行优化,从而取得最理想的模具设计方案。

 

关键结果

南平铝业模具设计团队,通过Insprie Extrude快速地对该型材的三套模具设计方案进行了仿真分析,根据计算结果综合对比,找到了最优的设计方案,在整体方案确定的前提下,进一步通过软件的高级应用功能,进行了局部的精细优化,进一步改善了模具的设计,提高了型材的质量,在实际生产中该模具方案,一次上机通过,生产出合格的产品。

根据Inspire Extrude提供的变形云图和相对出口速度云图,发现铝型材断面的两条长边稍微偏慢,因此,对模具的局部结构做了进一步优化。结合Inspire Extrude工作带优化功能,更好地提高了模具设计的合理性。

沉桥降压式模具方案完成局部结构和工作带优化后,利用Inspire Extrude重新进行了仿真计算,型材出口速度的一致性更好。该模具方案实际试模挤压一次性通过且型材满足设计要求。

 

关于上海菁富

上海菁富信息技术有限公司注册资金1000万,总部位于上海,并在北京,成都,西安, 惠州设立分公司;上海菁富是一家专注于为汽车、机车、通用机械、消费电子、航空航天、船舶等机械制造业领域内的广大用户提供面向工业4.0的全产品生命周期的CAE/CAD/CAM数字化产品工程解决方案及全方位资深咨询服务的公司。

作为集产品设计与仿真技术服务解决方案为一体的专业机构,拥有一支力学、机械制造、电子工程等专业的硕士、博士团队。依托深厚的技术背景和十余年工程仿真应用经验,菁富已为航天、汽车、机械、电子、新能源、医疗等领域的1200多家企业提供了专业的工程服务(包括技术咨询、有限元分析、培训、CAD/CAE软件二次开发、信息化平台开发等),并获得客户高度认可。

 

我们有五块核心业务:

一:Altair全系列CAE仿真软件解决方案:包括:Hypermesh、Hyperworks、OptiStruct、SimLab、SimSolid快速无网格划分、FEKO、Compose、HyperView、HyperLife、AcuSolve、EDEM离散元仿真等全套解决方案。

 

二:MSC软件,多体动力学仿真,Adams可求解静态、准静态、运动学及动力学的多体系统问题,在求解过程中也能查看已有的分析结果。还可以定义变量、约束和设计目标,进行优化迭代,从而提供最佳的系统性能,Nastran快速,多学科结构有限元求解器,动力学分析软件,更为现实的产品性能和加工的仿真提供超强并行设计仿真能力,

 

三:三维设计软件全套解决方案(UG、CREO、新迪天工三维CAD、中望等平台)

 

四:海克斯康全系列软件代理:ESPRIT车铣复合软件,Ncsimul软件,EDGECAM软件;Mastercam软件,Vericut仿真软件

五:工程服务:为我们的客户提供CAE仿真、CAD设计,CAM制造等培训服务, 包括软件二次开发、网格划分、热仿真、电磁兼容EMC仿真、结构仿真、流体仿真和燃烧仿真等服务。我们的工程师平均工作经验10年以上,来自多个领域和厂商的的专家,帮您的企业快速提升技术能力。

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Altair Inspire Extrude 是专门为满足金属挤压产品制造商希望以更低的成本生产出更小的制造公差、更好的表面质量和更高的机械性能的产品这一日益增长的需求而开发的挤压工艺仿真平台。Inspire Extrude 就像一台虚拟的
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